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{{Linha do tempo da geologia lunar}}
[[Imagem:Artist's concept of collision at HD 172555.jpg|thumb|esquerda|Impressão artística do impacto entre a [[Terra]] e [[Theia]]. Os destroços do impacto teriam posteriormente formado a Lua.]]
Têm sido propostos vários mecanismos para explicar a formação da Lua, a qual ocorreu há 4,527 ± 0,010 [[mil milhões]] de anos atrás e entre 30 e 50 milhões de anos após a origem do [[Sistema Solar]].<ref>{{citar periódico|doi= 10.1126/science.1118842 |jornal=[[Science]] |ano=2005 |volume=310 |numero=5754 |páginas=1671–1674 |título=Hf–W Chronometry of Lunar Metals and the Age and Early Differentiation of the Moon |ultimo=Kleine |primeiro=T. |coautores=Palme, H.; Mezger, K.; Halliday, A.N. |pmid=16308422|bibcode = 2005Sci...310.1671K }}</ref> Uma pesquisa recente propõe uma idade ligeiramente mais jovem, entre 4,4 e {{tooltip|4,45 [[mil milhões]]|4 450 000 000}}[[Escalas curta e longa|*]] de anos.<ref>{{citar web |url=http://www.space.com/22894-moon-age-100-million-years-younger.html |título=Carnegie Institution for Science research |acessodata=12 de outubro de 2013}}</ref><ref>{{citar web |url=http://phys.org/news/2013-09-moon-younger-thought.html |título=Phys.org's account of Carlson's presentation to the Royal Society |acessodata=13 de outubro de 2013}}</ref> Entre os mecanismos propostos estão a [[fissão]] da Lua a partir da [[crosta terrestre]] através de [[força centrífuga]]<ref name="Binder" /> (o que exigiria uma imensa força de rotação da Terra),<ref name="BotM" /> a captura gravitacional de uma lua pré-formada<ref name="Mitler" /> (o que exigiria uma improvável [[Atmosfera da Terra|atmosfera]] alargada da Terra capaz de [[Dissipação|dissipar]] a energia da passagem da Lua)<ref name="BotM"/> e a formação simultânea da Terra e da Lua no [[disco de acreção]] primordial (que não explica o esgotamento de [[ferro]] metálico na Lua).<ref name="BotM"/> Estas hipóteses também não conseguem explicar o elevado [[momento angular]] do sistema Terra-Lua.<ref>{{citar periódico|ultimo=Stevenson |primeiro=D.J. |título=Origin of the moon–The collision hypothesis |jornal=Annual Review of Earth and Planetary Sciences |ano=1987 |volume=15|numero=1 |páginas=271–315 |bibcode=1987AREPS..15..271S |doi=10.1146/annurev.ea.15.050187.001415}}</ref>
 
A hipótese que hoje em dia prevalece é a de que o sistema Terra- Lua se formou em resultado de um [[Hipótese do grande impacto|gigantesco impacto]], durante qual um corpo do tamanho de [[Marte (planeta)|Marte]], denominado [[Theia]], colidiu com a recém-formada [[História da Terra|proto-Terra]], projetando material para a sua [[órbita]] que se aglutinou até formar a Lua.<ref name="taylor1998" /> Modelos de computador do gigantesco cenário de impacto freqüentemente afirmam que mais de 60% da lua deveria ser feita de material de Theia, mas a Lua e a Terra são um espelho de uma para o outra em sua composição, lançando dúvidas sobre uma origem principalmente de material lunar extraterrestre e, portanto, a única explicação de impacto.<ref>[https://www.sciencenews.org/article/many-tiny-moons-came-together-form-moon-simulations-suggest Many tiny moons came together to form moon, simulations suggest <small>One giant impact may not be responsible for Earth’s satellite</small>] por Thomas Summer, publicado em "ScienceNews" (2017)</ref> Essa objeção intrigante pode ser resolvida se a lua se formar quando Theia atingir a Terra enquanto ela ainda era jovem e coberta de [[Lava|rocha derretida]].<ref>{{Citar web|titulo=How was the moon formed? Mystery solved|url=https://www.techexplorist.com/moon-formed-mystery-solved/22718/|obra=Tech Explorist|data=2019-05-01|acessodata=2019-05-02|lingua=en-US|primeiro=Amit|ultimo=Malewar}}</ref> Uma teoria de 2017 propõe que a lua é feita de mini-luas. Uma amálgama de mini-luas explica por que a lua tem uma composição química terrestre.<ref>[http://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo2866.html A multiple-impact origin for the Moon] por Raluca Rufu, Oded Aharonson e Hagai B. Perets, publicado em "Nature - Geoscience" (2017) doi:10.1038/ngeo2866</ref>