Cu toate ca exista mai multe teorii cu privire la formarea Lunii, una dintre cele mai acceptate de catre comunitatea stiintifica este cea potrivit careia un obiect numit Theia, de dimensiuni similare cu cele ale planetei Marte, a intrat in coliziune cu Pamantul in primele faze ale formarii planetei noastre. Impactul a fost atat de puternic incat bucati mari din scoarta Terrei dar si din scoarta corpului straini au fost aruncate pe orbita. Unele au cazut din nou pe Pamant, iar altele s-au coagulat si au format Luna. Teoria „impactului gigantic” a fost propusa pentru prima data in anii 1970 si sugera ca Luna s-a format din resturile imprastiate in spatiu in urma unei coliziuni dintre Pamant si o planeta de dimensiunile lui Marte, in urma cu 4,5 miliarde de ani. Aceasta ipoteza este conforma cu lucrurile pe care le stim despre Luna, respectiv masa satelitului si lipsa unui nucleu din fier. Teoria implica insa si faptul ca Luna este formata din materialele rezultate in urma acestui impact.
Cum pietrele de pe Luna si cele de pe Terra sunt similare, acest lucru sugereaza ca si planeta care a intrat in coliziune cu Pamantul era similara cu planeta noastra. Practic, ar fi trebuit sa fie „planete-surori”, o relatie pe care cercetatorii nu au identificat-o nicaieri altundeva in sistemul nostru solar. Specialistii au estimat ca probabilitatea ca acest scenariu să fi avut loc este de 1%, „inconfortabil de putin probabil”. Hagai Perets, un astrofizician de la un institut tehnologic din Israel, sustine ca acest scenariu nu ar fi atat de greu de crezut. Impreuna cu colegii sai, el a realizat simulari ale formarii sistemului nostru solar pentru a investiga formarea unor corpuri ceresti similare. Ei au estimat ca in cazul a 20-40% dintre coliziuni, cele doua planete ar fi suficient de similare astfel incat sa poata fi explicata compozitia Lunii. Planetele s-ar fi asemanat pentru ca s-ar fi aflat la distante similare de Soare si pentru ca s-ar fi format din acelasi materiale planetar.
„Pamantul si Luna nu sunt gemeni nascuti din aceiasi planeta, dar sunt surori in sensul ca au crescut in acelasi mediu”, spune Perets.
O alta ipoteza spune ca Theia si Pamantul nu au avut aceiasi compozitie chimica. Cercetătorii cred ca bucati din Theia si din scoarta Pamantului s-au amestecat atat de mult in timpul coliziunii, incat au ajuns sa aiba o consistenta similara.
