历史上有关月球起源的假说,大致可归纳为共振潮汐分裂说、同源说、俘获说和撞击成因说共4种类型。
1、月球的共振潮汐分裂说坚持月球是地球的亲生女儿,即月球是从地球中分裂出来的。坚持这一假说的科学家认为,在地球形成的早期,地球呈熔融态,由于潮汐共振作用,地球自转不稳定,即使只考虑地球和月球的角动量,当时地球自转的周期也仅有4小时,加上太阳的潮汐作用,地球的自转周期可缩短到2小时。
因此有理由相信,在地球历史的早期,地球飞快地旋转,其自转速率比现在要高得多。若初期的地球是熔融状态,地球物质在地赤道面上将出现膨胀区,使在赤道面上的一部分熔体分离,或者说这部分熔融物质在地球高速自转情况下从赤道区被甩了出去,甩出去的物质在地球附近的行星际空间凝聚,冷凝后形成月球。
2、月球起源的同源说坚信月球与地球是姐妹或兄弟关系,月球与地球在太阳星云凝聚过程中同时“出生”,或者说在星云的同一区域同时形成了地球和月球。
3、月球捕获说认为,月球是地球抢过来的“女儿”,即地球与月球由不属于同一星云团的物质形成,由于地-月轨道的变化,在1~10个地球半径范围内,外来的月球在飞过地球附近时被地球的强大引力所捕获,最终成为一颗环绕地球运行的卫星。
4、分裂说、同源说、浮获说这些关于月球起源的假说只能解释部分观测事实,不能令人满意。因此不断有科学家另辟蹊径,提出新的假说。其中,20世纪80年代中期提出的撞击成因说引起了人们的极大关注,它能解释更多的观测事实,是当前较合理的月球起源假说。
撞击成因说也被称为“大碰撞分裂说”,这一假说认为,地球早期受到一个火星大小的天体撞击,撞击碎片(即两个天体的硅酸盐幔的一部分)最终形成了月球。