捕获说(The Capture Theory)
捕获说认为,月球在别处形成,后来被地球引力场捕获,成为地球的一颗卫星。其实以这种方式形成的卫星比较常见,比如火星的两颗卫星福波斯(Phobos)和得摩斯(Deimos)就被认为是火星捕获来的小行星。捕获说最大的缺陷是无法解释为什么地球和月球具有相似的地球化学性质,比如地球和月球几乎具有一致的氧同位素成分。捕获说另外无法解释的是月球非常缺乏中等挥发性元素,同时月球只有很小的金属核。如果月球在被地球捕获以前是一颗正常的小行星,那么它应该具有一个更大的金属核,并且不会这么贫挥发份。
月球和地球具有一致的氧同位素成分。横纵坐标是相对于标准平均海洋水SMOW的氧同位素比值 │ 图源:改自网络
共吸积说(The Co-accretion Theory)
共吸积说认为,月球和地球是原始太阳星云里同一星云区域里的气体和尘埃冷凝出来的。这一理论可以解释地球和月球之间的同位素相似性,但是无法解释地-月系统的高角动量,也无法解释为什么月球具有一个较小的铁核,导致月球的平均密度比地球低很多(月球: 3.3g/cm³ VS. 地球: 5.5g/cm³),更无法解释月球的中等挥发性元素(如钾、锌、铷、铜等)为什么相对地球强烈亏损。共吸积说也难以解释为什么月球会经历了全月熔融的岩浆洋过程,因为共吸积说难以提供这么多的热量。
关于月球起源的共吸积说示意图 │ 图源:网络