Mặt Trăng
Nguồn gốc hình thành

Bài chi tiết: Giả thuyết vụ va chạm lớn
Trước hội nghị năm 1984, có các bên ủng hộ ba giả thuyết "truyền thống", một vài người bắt đầu nghiêm túc xem xét lý thuyết va chạm lớn, cùng rất nhiều người khác không có quan điểm rõ ràng và cho rằng cuộc tranh luận sẽ không bao giờ kết thúc. Sau hội nghị, cơ bản chỉ còn có hai phe: phe va chạm lớn và  phe bất khả tri.
Mặt Trăng hình thành khoảng hơn 4,5 tỷ năm trước. Nghiên cứu về hafni và wolfram ở vỏ Mặt Trăng gợi ý thiên thể này ra đời sau Hệ Mặt Trời khoảng 50 triệu năm.
Đa số các giả thuyết từ sớm về nguồn gốc hình thành Mặt Trăng theo một trong ba ý tưởng chính.tr.320 Ý tưởng thứ nhất cho rằng vật chất văng ra từ Trái Đất trong thời kỳ đang hình thành bởi lực ly tâm, sau đó tập hợp lại thành Mặt Trăng. Tuy nhiên điều này đòi hỏi Trái Đất phải quay nhanh đến mức phi thực tế. Ý tưởng thứ hai giả định trường hấp dẫn của Trái Đất đã thu hút thiên thể Mặt Trăng đến từ nơi khác, nhưng việc này đòi hỏi khí quyển Trái Đất hấp thụ động năng của Mặt Trăng khi nó bay tới – một khả năng rất khó xảy ra. Ý tưởng thứ ba đề xuất sự hình thành cùng lúc của Trái Đất và Mặt Trăng từ đĩa bồi tụ khi Hệ Mặt Trời đang hình thành.tr.320 Phương án này không giải thích được tại sao Mặt Trăng lại có các tính chất khác với Trái Đất, ví dụ như ít kim loại hơn hẳn so với Trái Đất.tr.309 Ý tưởng thứ nhất và thứ ba cũng không tiên đoán được mômen động lượng của hệ Trái Đất – Mặt Trăng.
Để giải thích thỏa đáng nhiều bằng chứng thực nghiệm, một giả thuyết khác đã được xây dựng, gọi là giả thuyết va chạm lớn.tr.321 Giả thuyết này cho rằng hệ Trái Đất – Mặt Trăng hình thành sau một vụ va chạm lớn, lệch tâm, giữa một thiên thể có kích thước cỡ Sao Hỏa, tên là Theia, với thiên thể tiền Trái Đất. Vụ va chạm đã làm văng nhiều vật chất vào không gian, một phần rời xa Trái Đất, một phần dần tích tụ thành một đĩa bồi tụ quanh Trái Đất rồi từ đó hình thành nên Mặt Trăng. Vào một hội nghị bàn về nguồn gốc Mặt Trăng năm 1984 ở Kona, Hawaii, giả thuyết va chạm lớn bắt đầu được đa số tán thành là hợp lý.
Các vụ va chạm lớn được cho là có khả năng xảy ra trong giai đoạn hình thành của Hệ Mặt Trời.tr.510 Những mô phỏng vụ va chạm lớn trên máy tính đã cho ra các kết quả phù hợp với khối lượng thực tế của lõi Mặt Trăng và mômen động lượng của hệ Trái Đất – Mặt Trăng. Vụ va chạm đã giải phóng rất nhiều năng lượng, đủ để làm nóng chảy lớp vỏ Trái Đất và tạo nên đại dương magma. Tương tự, Mặt Trăng mới hình thành cũng có đại dương magma của nó. Theo giả thuyết va chạm lớn, phần lớn Mặt Trăng được hình thành từ lớp vỏ của Trái Đất và Theia, phù hợp với thành phần ít kim loại và nhiều silicat của nó.tr.321 Các nguyên tố dễ bay hơi được giải phóng bởi nhiệt độ cao ở giai đoạn đầu của vụ va chạm, giải thích cho việc không còn vật chất dễ bốc hơi ở trên Mặt Trăng.tr.321 Nếu Mặt Trăng chứa nhiều thành phần của vỏ Trái Đất thì có thể giải thích được sự tương đồng về mặt hóa học của Mặt Trăng với vỏ Trái Đất, ví dụ như về nồng độ đồng vị oxy.tr.321
Tuy giả thuyết va chạm lớn có thể giải thích được nhiều kết quả quan sát song vẫn còn những câu hỏi chưa được giải đáp, đa số liên quan đến thành phần của Mặt Trăng. Năm 2001, một nhóm nghiên cứu ở Viện Carnegie tại Washington báo cáo kết quả đo đạc đặc trưng đồng vị oxy trong đá Mặt Trăng có độ chính xác cao, cho thấy tính chất giống với đá ở Trái Đất. Các nghiên cứu khác sau đó cũng chỉ ra tỷ lệ đồng vị wolfram và titani ở vỏ Mặt Trăng giống hệt với Trái Đất. Đá Mặt Trăng thu được trong chương trình Apollo có đặc trưng đồng vị giống với đá trên Trái Đất và khác hầu hết các thiên thể khác trong Hệ Mặt Trời. Trong khi đó các mô phỏng về vụ va chạm lớn khẳng định trên 40% cho đến phần lớn Mặt Trăng được hình thành từ vật liệu của Theia, chứ không phải từ thiên thể tiền Trái Đất. Để giải thích cho sự tương đồng hóa học giữa Mặt Trăng và vỏ Trái Đất, đã có các giả thuyết khác nhau được đưa ra, bao gồm cả đề xuất xem xét lại toàn diện giả thuyết va chạm lớn. Một số nghiên cứu cho rằng có khả năng Theia tương đồng hóa học với thiên thể tiền Trái Đất, với xác suất tới 20%, dù có ước lượng trước đó chỉ là chưa đến 2%. Một số giả thuyết khác giải thích vỏ Trái Đất và Mặt Trăng đều được tạo ra từ cùng vật liệu được hòa trộn sau sự kiện va chạm lớn, dù có nhà nghiên cứu nghi ngờ về khả năng này. Trong mọi trường hợp, sự tương đồng hóa học chứng tỏ Mặt Trăng không hình thành ở xa và độc lập với Trái Đất.tr.321
Giả thuyết va chạm lớn vẫn đang được phát triển để giải thích các quan sát ngày càng chính xác về Mặt Trăng. Một ý tưởng cho rằng vật liệu văng ra từ vụ va chạm lớn ban đầu hình thành nên hai thiên thể vệ tinh của Trái Đất. Sau đó, chúng nhập lại thành Mặt Trăng trong một va chạm ở tốc độ thấp. Ý tưởng này giải thích được việc vỏ Mặt Trăng ở mặt xa dày hơn so với mặt gần.