有关月球的由来众说纷纭，当今主流理论倾向“大碰撞说”，只是有些细节还模糊不清。现在，一篇新研究分析来自月球深层的样品，表明地球和月球具有明显不同的氧同位素组成，将大力支持碰撞假说。
根据大碰撞说（giant-impact hypothesis），约45亿年前，有一颗名为忒伊亚（Theia）的行星与地球正面碰撞，四散的碎片当地球周围吸积形成了早期月球，而忒伊亚的内核和地球的内核后来融合为一体，也因此地球的地核比例与其他行星相比显得稍大。
假如这项理论正确，那么月球组成成分按理说应该与地球不同，因为前者大部分物质来自另一个天体。然而过去各种分析结果都表明，月球的各种元素同位素特征如：钛、钨、铬、铷、钾等都与地球相同，这完全有悖大碰撞说的预期。
少数不同之处在于，月球的铁含量不多，而产生水所需的轻元素（如氢）也较少，大碰撞说对此解释，铁因为是重元素所以大多留当地球上，而较轻的元素被碰撞产生的热量蒸发，故月球的氢较少，计算机模型按照大碰撞说模拟结果表明，月球应该有80%都要由忒伊亚的物质组成。
那为何月亮却那么像地球？
一种解释说忒伊亚星和早期地球具有类似成分，但这种说法说服力不足，因为太阳系中每个行星体都有自己独特的成分，以反应出各自与太阳的距离；另一种说法则认为，忒伊亚和地球的混合过程可能比想象中还要剧烈，然而这种碰撞威力也要更大，说不过去。
发现氧同位素差异
所幸，由新墨西哥大学天文学家Erick Cano领导的团队，现在终于要解开月球与地球可疑相似的谜题。
团队分析了来自月球更深层的样本，惊喜发现其中出现明显差异：氧同位素（同一元素原子核中的中子数不同）比地球还要轻！我们过去在月表获得的样本，其氧同位素与地球的一样，但来自月球深层的氧同位素却不同，可以说明忒伊亚撞击的残余物还遗留在月球地函中、尚未完全被消化。
由于重力作用，更重的同位素会更靠近太阳方向，而与地球相比，忒伊亚这颗天体形成的地球距离太阳比太阳还要远，因此必然拥有更轻的氧同位素，现在团队在月球深层发现更轻的氧同位素，圆满了大碰撞理论的一大缺口。
如今科学家对月球组成的研究仍受限于当初阿波罗计划带回的样本有限，等未来更多月球车登陆月球、挖掘更多更深处的岩石样本并带回地球，科学家终将理解我们卫星的起源。新论文发布在《自然-地球科学》期刊。
（首图为示意图，来源：NASA）