作为地球长期的伴侣，月球是如何形成的一直是个谜团。长期以来天文学家们提出了许多月 球形成理论，最著名的有以下几个：第一种是“捕获 学说”，月球最初形成于其他地方，在太阳系形成早期，经过轨道的迁移，成为了地球的天然卫星。但由于地球和月球的组成物质具有很高的化学相似性，这个理论很早就不再是主流。第二种是共同形成理论， 认为月球和地球一起在45亿年前，在太阳系的原行星盘当中凝结形成。这个理论可以解释地月的化学相似 性，但是却不能解释地月系统的高角动量，因此也存在在一些问题。
目前接受程度最广的理论则是“撞击说”。该学说认为，在大约44亿年前，有一个行星大小的物体撞击了刚刚形成不久的地球，撞击后来自这 颗行星和地球的大量物质进入太空，最终聚集形成了月球。
而今年9月发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究当中，由NASA科学家领导的研究小组重新研究了50多年前阿波罗计划带回的月球岩石，发现月球上和地球上氯原子同位素的含量不同。具体来讲，就是在月球上 “重氯”浓度更高，而地球上“轻氯”浓度更高。科 学家们认为，根据月球的“撞击学说”，当撞击完成后，刚开始形成月球和地球时，两者上面的同位素是相同的含量。但在初期，地球的引力作用于新形成不久的月球，将氯原子同位素当中的“轻氯”向自身拉去，造成了这样的同位素含量差异，这个发现从侧面印证了月球的“撞击理论”。
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