這個問題其實涉及到三體運動。在太陽和地球系統中，存在五個引力平衡點，它們被稱為拉格朗日點。理論上，一個可以忽略大小的天體能夠位于日地拉格朗日點上，保持與太陽和地球相對靜止。
在五個拉格朗日點中，第一和第二拉格朗日點位于地球和太陽的連線之上，并且它們與地球的距離都是大約150萬公裡。第一和第二拉格朗日點上的天體能夠與地球以相同的角速度繞着太陽公轉，其公轉周期與地球保持同步。如果距離超過第一和第二拉格朗日點的距離，第三個天體就會被太陽的引力拉過去，從而繞着太陽公轉。而如果距離小于第一和第二拉格朗日點的距離，第三個天體就會受到地球引力的束縛而繞地球公轉。
在距離地球150萬公裡的空間中，地球的引力能夠束縛住其中的天體，迫使其繞着地球公轉，這個區域就被稱為希爾球，這是地球引力的主宰空間。月球與地球的最遠距離也就40.54萬公裡，所以月球運行在地球的希爾球之内，月球就會繞着地球公轉，盡管太陽對月球的引力兩倍于地球對月球的引力。
另一方面，如果我們換個角度來看月球的運動，月球其實是在太陽引力的作用下而繞着太陽公轉。隻不過月球在繞着太陽公轉的同時，由于受到地球引力的影響而繞着地球公轉。因此，月球繞着太陽的公轉軌道會在地球引力的作用下發生變化，如下圖所示：
與地球相比，月球繞太陽公轉的方式不大一樣。地球與太陽的距離基本上保持相同，所以地球繞太陽的公轉軌道呈現為近似圓形。但月球與太陽的距離會因地球的影響而不斷發生變化，所以月球繞太陽的公轉軌道并非呈現為光滑的圓形，而是呈現為類似于齒輪形。
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