1)

Księżyc był kiedyś częścią Ziemi, ale w pewnym momencie na wczesnym etapie życia Układu Słonecznego nastąpiło spontaniczne oddzielenie (przypuszczalnie w rejonie Oceanu Spokojnego);

2)

Księżyc powstał gdzieś indziej i został przechwycony przez Ziemię;

3)

Ziemia i Księżyc powstały w obecnej konfiguracji, w tym samym momencie z pierwotnej mgławicy;

4)

oddziaływanie Ziemi z planetozymalami (skondensowanymi kawałkami materii protoplanetarnej) dostarczyło materiału do budowy Księżyca;

5)

uderzenie protoplanety wielkości Marsa doprowadziło do wyrzucenia części ziemskiej materii, z której później powstał Księżyc.

Ostatnią możliwość badał niedawno zespół geochemików z UCLA. Stwierdzają oni, że Księżyc powstał podczas gwałtownego zderzenia Ziemi z protoplanetą wielkości Marsa nazwaną Theia, mniej więcej 100 milionów lat po powstaniu Ziemi (około 4,5 miliarda lat temu). Co różni to badanie od przeprowadzanych wcześniej? Podstawowym źródłem wiedzy o początkach Ziemi i Księżyca jest ich skład chemiczny, np. zawartość różnych izotopów tlenu ( i ). Każda z planet ma własną, charakterystyczną dla niej zawartość tych izotopów. Jeśli zatem zawartości w próbkach ziemskich i księżycowych nie zgadzają się, stanowi to podstawę do przypuszczenia, że skały te powstały w różnych miejscach i warunkach. Zespół z UCLA zbadał siedem próbek skał przywiezionych z Księżyca przez astronautów misji Apollo 12, 15 i 17 oraz sześć próbek skał wulkanicznych skorupy ziemskiej, lecz nie stwierdzono różnic we względnej zawartości różnych izotopów, np. Jeśli przyjąć teorię zderzenia Ziemi z mniejszą protoplanetą, oznacza to, że zderzenie było czołowe (w przeciwieństwie do niecentralnego "otarcia się" dwóch mijających się planet) - co za tym idzie, materia Thei została wymieszana z ziemską i istnieje obecnie na Ziemi i Księżycu w równych proporcjach. Hipoteza zderzenia jest również ciekawa z punktu widzenia obecności wody na młodej Ziemi - czy podczas zderzenia woda została usunięta, a po pewnym czasie bogate w wodę asteroidy spadły z powrotem na Ziemię? W tym celu prowadzi się porównawcze badania pokrytej kraterami Ziemi i Marsa, który w swojej historii uniknął wielkich bombardowań.