Всегда было интересно - Луна висит там с незапамятных времен, но откуда она вообще взялась? Читал что то про столкновение с другой планетой, но это звучит как фантастика.
Есть несколько версий которые я встречал, но не понимаю какая из них сейчас считается основной в науке и насколько ученые вообще в этом уверены.
Гипотеза гигантского удара (Giant Impact Hypothesis) - сейчас это основная и наиболее принятая модель в планетологии.
Примерно 4,5 миллиарда лет назад, когда Земля была еще молодой и частично расплавленной, в нее врезался объект размером примерно с Марс. Его называют Тейя. Столкновение было не лобовым - скорее касательным. Огромное количество вещества выбросило на орбиту, образовался диск из обломков. Под действием гравитации этот диск за несколько миллионов лет слипся в Луну.
Почему именно эта версия стала основной, а не, например, "Земля захватила случайный астероид" или "Луна сформировалась рядом":
Но есть нюансы. Модель несколько раз пересматривалась - в частности, по вопросу о том, насколько Тейя и Земля были изотопически похожи изначально. Некоторые ученые предлагают варианты с множественными небольшими ударами вместо одного большого. Так что "основная" не значит "окончательно доказанная".
Коротко: столкновение с протопланетой Тейя ~4,5 млрд лет назад, выброс вещества на орбиту, аккреция в Луну за несколько миллионов лет. Это Giant Impact Hypothesis, консенсус в науке.
Вот что интересно во всей этой истории с Тейей: мы живем на планете, которая пережила самую масштабную катастрофу в своей истории и даже не помнит об этом. Никаких следов, никаких шрамов - только Луна на небе как единственная улика.
Сам факт существования у Земли такого крупного спутника, кстати, считается одним из факторов возникновения жизни. Луна стабилизирует наклон земной оси. Без нее климатические качания были бы хаотическими и непредсказуемыми на миллионолетних масштабах. Вопрос "откуда Луна" плотно связан с вопросом "почему вообще есть жизнь".
Есть же и альтернативные версии, о которых обычно не говорят:
Все они имеют серьезные слабые места. Именно поэтому гигантский удар выиграл - у него меньше всего нерешенных противоречий.
Помню в школе нам рассказывали что Луна - это осколок Земли который отлетел когда Земля ещё была жидкой и быстро вращалась. Учительница по географии говорила уверенно. Оказывается это устаревшая гипотеза деления, её ещё в 19 веке предложил Джордж Дарвин (сын того самого Дарвина). Современные расчеты ее не подтверждают.
Отличный ответ, спасибо! А вот вопрос - Тейя полностью поглотилась Землей, или ее остатки могут быть где то в Солнечной системе?
Согласно текущим моделям, Тейя в основном слилась с Землей и частично вошла в состав Луны. Есть гипотеза что два больших низкоскоростных аномальных региона в нижней мантии Земли - это и есть захороненные остатки Тейи. Но это пока на уровне гипотезы.