Dopo che il sole splendeva, iniziò la formazione dei pianeti del sistema solare. Ma ci vollero altri cento milioni di anni perché la luna si formasse. Ci sono tre teorie su come potrebbe essere nato il nostro satellite: l'ipotesi della collisione gigante, la teoria della conformità e la teoria della cattura.
Ipotesi di collisione gigante
Questa è la teoria predominante sostenuta dalla comunità scientifica. Come altri pianeti, la Terra si è formata dalla rimanente nuvola di polvere e gas in orbita attorno al giovane Sole. Il primo sistema solare era un punto caldo in cui si sono formati diversi corpi che non hanno mai raggiunto lo stato planetario completo. Secondo l'ipotesi della collisione gigante, uno di loro si è schiantato sulla Terra poco dopo la formazione del giovane pianeta.
Era un corpo delle dimensioni di Marte noto come Theia. L'oggetto è entrato in collisione con la Terra, espellendo nello spazio particelle evaporate della crosta del giovane pianeta. La gravità ha unito le particelle espulse per formare la luna. Questa nascita spiega perché la Luna è composta principalmente da elementi più leggeri, il che la rende meno densa della Terra: il materiale che l'ha formata proveniva dalla crosta e il nucleo roccioso del pianeta è rimasto intatto. Quando il materiale si è raccolto attorno a ciò che era rimasto del nucleo di Theia, si è concentrato vicino al piano dell'eclittica terrestre, il percorso che il sole viaggia attraverso il cielo e dove si trova l'orbita lunare oggi.
Teoria della conformità
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Secondo questa teoria, la gravità ha facilitato l'unificazione simultanea del materiale nel primo sistema solare nella Luna e nella Terra. Una tale luna dovrebbe essere molto simile al pianeta e la sua posizione dovrebbe coincidere con quella attuale. Ma mentre la Terra e la Luna sono per lo più fatte dello stesso materiale, la Luna è molto meno densa del nostro pianeta, il che sarebbe improbabile se entrambi i corpi iniziassero a formare i loro nuclei dagli stessi elementi pesanti.
Cattura la teoria
Forse la gravità della Terra si è impadronita di un corpo in transito, come è accaduto con altre lune del sistema solare, come le lune marziane Phobos e Deimos. Secondo la teoria della cattura, un corpo roccioso formato in altre parti del sistema solare potrebbe essere lanciato in orbita attorno alla Terra. La teoria della cattura spiega le differenze nella composizione della Terra e della Luna. Tuttavia, tali satelliti hanno spesso una forma insolita, piuttosto che sferica come quella della Luna, e i loro percorsi, a differenza di quello lunare, non tendono ad allinearsi con l'eclittica del loro pianeta madre.
Sebbene la teoria della co-formazione e la teoria della cattura spieghino alcuni aspetti dell'esistenza della Luna, lasciano molte domande senza risposta. L'ipotesi della collisione gigante copre la maggior parte di essi, rendendola la più popolare tra gli scienziati.
