月球可能畢竟是地球的一部分。
對月球形成最普遍的解釋認為，一個巨大的原行星，有時被稱為忒伊亞，在45億年前撞擊了新形成的地球，並創造了一片碎片雲，這片碎片雲迅速聚結成月球。但是，這個假說一直存在一個令人煩惱的缺陷。對月球形成碰撞的模擬表明，忒伊亞應該是月球物質的主要來源。但是，對阿波羅登月岩石的分析表明，月球在許多方面似乎是地球的化學克隆體，而不是忒伊亞的克隆體。
“巨大撞擊理論解釋了該系統的許多特徵——這就是它受歡迎的原因——但是這個[差異]有點棘手，”位於科羅拉多州博爾德市的西南研究所的行星科學家羅賓·卡努普說，他在發展忒伊亞的想法中發揮了關鍵作用。“長期以來，這一直是撞擊理論的一個難題。”
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這個難題可能即將解決。《科學》雜誌於10月17日線上發表了兩篇論文，一篇由卡努普撰寫，另一篇由位於加利福尼亞州山景城的SETI研究所和哈佛大學的行星科學家撰寫，這兩篇論文展示了巨大撞擊可能產生與地球觀測到的化學相似性月球的兩種不同方式。
在卡努普的模型中，撞擊體比規範的忒伊亞要重得多——她的新研究提出，不是火星大小的物體與更大的原始地球碰撞，而是兩個大小相當的物體猛烈撞擊。“我確定的可以做到這一點的撞擊集合涉及比以前考慮的更大的撞擊體，”卡努普說。“我在這裡提倡的撞擊型別是兩個半地球質量物體的碰撞。它們合併形成地球。”然後月球將由剩餘的碎片形成，自然地解釋了它與地球的相似之處。
SETI研究所的馬蒂亞·丘克和哈佛大學的莎拉·斯圖爾特提出了不同的概念，他們認為一個小型的、高速的射彈撞擊到一個快速旋轉的原始地球。就像行星際迫擊炮一樣，高能撞擊會將主要由地球物質組成的碎片雲拋射出去。“關鍵的區別在於地球旋轉得更快，”丘克說。“如果你用力撞擊它，碎片更容易飛入太空。”
這兩項研究都建立在丘克和斯圖爾特最近的發現之上，即與太陽的引力相互作用可以迅速消耗新生地球-月球系統的角動量。因此，地球在月球形成後可能比之前認為的更快速地旋轉——地球上的一天在撞擊後可能只持續了兩到三個小時。快速旋轉的地球的可能性為以前認為不可行的碰撞型別打開了大門。
加利福尼亞大學聖克魯茲分校的行星科學家埃裡克·阿斯普豪格說，事實上，新研究的真正影響不在於修訂後的月球形成模型的具體細節，而在於這種修訂現在看來是合理的。“與其說是他們提出了一個有效的模型；不如說是他們消除了我們認為在過去20年裡是神聖不可侵犯的約束，”他說。
丘克也預見到揭開月球誕生故事的新篇章的開始。“我希望這將是新一批論文中的第一篇，而不是最終定論，”他說。“真正讓我和莎拉驚訝的是，我們沒有非常努力——這種結果幾乎是自然而然地出現的。所以這很有希望。我們不必到處尋找有效的東西。”
唯一的癥結在於，忒伊亞的大小及其撞擊的程度，曾經似乎被相當好地理解，現在卻存在爭議。現在可能會出現更多可以解釋地月系統的合理場景。“這就是我的擔憂——我想知道月球形成是否可能成為一個無法解決的問題，”阿斯普豪格說。“如果你可以擁有一個以幾乎任何自轉速度旋轉的地球，那麼突然之間一切都變得不確定了。”