Современная гипотеза происхождения Луны связывает её появление с гигантским столкновением Земли и планеты размером с Марс. Предполагается, что событие произошло в первые 100 млн лет истории Солнечной системы. Удар выбросил на орбиту большое количество вещества, из которого затем сформировался естественный спутник Земли.
Одним из первых такую идею в 1946 году выдвинул геолог Реджинальд Олдворт Дейли. До этого учёные чаще рассматривали версии, связанные с быстрым вращением молодой Земли, когда продолжительность суток могла составлять всего 2–3 часа. В 1970-х годах Уильям Хартманн и Дональд Дэвис разработали модели столкновений крупных тел, оставшихся после формирования планет, с молодыми планетами. Гипотеза окончательно стала ведущей на конференции в Коне (Гавайи) в 1984 году.
В пользу столкновения говорят несколько независимых признаков. Изотопные соотношения в лунных породах близки к земным, что указывает на общее происхождение части вещества. Высокий угловой момент системы Земля—Луна также может быть следствием мощного удара. Кроме того, у Луны небольшое железное ядро и сравнительно низкая плотность: металлическое ядро предполагаемой планеты Теи могло соединиться с земными недрами, тогда как более лёгкие породы мантии и коры оказались на орбите.
Лунное вещество обеднено летучими соединениями — веществами, способными легко переходить в газообразное состояние при комнатной температуре. Это согласуется с потерей таких компонентов во время чрезвычайно энергичного события и с предположением, что в ранней истории Луны существовал обширный океан магмы. По данным иллюстрации NASA/JPL-Caltech, Тея столкнулась с прото-Землёй более 4,4 млрд лет назад, после чего выброшенные обломки объединились в спутник.
Новое исследование Адин Дентон из Юго-Западного исследовательского института и её коллег из Лунной и планетарной лаборатории Аризонского университета показало, что результат столкновения зависел от температуры и прочности обоих тел. Компьютерные модели допускают разные варианты: в одних случаях сначала возникал диск обломков, а в других Луна могла сформироваться примерно за пять часов. При этом точные условия события определить трудно из-за споров о возрасте спутника.
Оценки времени образования Луны находятся в диапазоне от 40 до 120 млн лет после появления Солнечной системы, сообщил Space профессор Эрик Асфог. При раннем столкновении Тея была бы горячее из-за более сильного радиогенного нагрева, а при позднем — холоднее и прочнее. Дентон считает, что учёт времени, геохимических данных Луны и моделей формирования Солнечной системы поможет сузить диапазон возможных сценариев, однако пока нельзя уверенно сказать, произошло ли столкновение рано или поздно. «Наука умеет долго блуждать, пока наконец всё не сфокусируется», — сказал Асфог Space.