Poreklo Meseca je bilo uzrok mnogih naučnih debata tokom godina, ali čini se da smo nedavno postigli konsenzus. Da se objekat veličine Marsa srušio na Zemlju pre nekoliko milijardi godina, a krhotine su se spojile na Mesec.
Novoformirani Mesec se polako udaljavao od Zemlje tokom narednih eona, ali nova studija sugeriše neke iznenađujuće nijanse prihvaćenog modela.
Prema trenutnoj teoriji, Mesec se formirao pre oko 4,5 milijardi godina, ubrzo nakon rođenja Sunčevog sistema. Počelo je masivnim sudarom između rane Zemlje i protoplanete veličine Marsa zvane Theia.
Udar je poslao krhotine u orbitu oko Zemlje koje su se na kraju spojile i stvorile Mesec.
Postoji mnogo dokaza koji podržavaju ovu teoriju, uglavnom sastav Zemljinog omotača i lunarnih stena.
Većina oblaka krhotina se vratila na Zemlju, veliki deo je formirao Mesec, ali je deo izbačen iz sistema Zemlja-Mesec.
U radu koji su nedavno napisali Stephen Lepp i njegov tim sa Univerziteta u Nevadi istraživali su dinamiku materijala izbačenog od udara.
Ubrzo nakon formiranja Meseca, kružio je oko Zemlje na udaljenosti od oko 5% njene trenutne vrednosti (prosečna udaljenost – 384.400 km), ali se polako, usled plimskih efekata između Zemlje i Meseca, udaljio na svoju trenutnu visinu.
Njegova površina je uglavnom bila rastopljena magma koja se postepeno hladila i učvršćivala formirajući poznatu koru, plašt i jezgro koje vidimo danas.
Jako bombardovanje je oštetilo površinu Meseca udarnim basenima i kraterima, a vulkanska aktivnost je dovela do sporog formiranja lunarne marije.
Orbita Meseca oko Zemlje se smestila u blago eliptičnu sa ekscentricitetom od 0,0549. Nije savršen krug i kreće se sa 364.397 km na 406.731 km od Zemlje.
Sistem nije bio tako stabilan u ranim danima sistema Zemlja-Mesec i čestice u rastućem Mesecu imale su više neredovnih putovanja.
Jedan od pojmova koji opisuje evoluirajuće orbite je nodalna precesija (gde se orbitalne raskrsnice polako kreću oko orbite). Postoje dva tipa, a prvi se odnosi na to gde čestice u orbiti polako prethode oko vektora ugaonog momenta sistema Zemlja-Mesec.
Drugi se dešava oko veoma ekscentričnih binarnih sistema kada je nagib orbitalnog objekta veliki. Čestica precesira oko vektora binarnog ekscentriciteta.
Uzimajući u obzir Zemlju i orbite čestica u oblaku krhotina kako je Mesec počeo da se formira, takve opisane orbite bi bile nestabilne.
Tim je pokazao da su od svih mogućih orbita čestica one u polarnim orbitama bile najstabilnije. Oni su otišli dalje i pokazali da su postojali oko binarnog sistema Zemlja-Mesec nakon što se Mesec formirao.
Kako se razdvajanje Zemlje i Meseca polako povećavalo kroz interakcije plime i oseke, oblast svemira u kojoj bi mogle postojati polarne orbite se smanjivala.
Danas, sa Mesecom na trenutnoj udaljenosti od Zemlje, ne postoje stabilne polarne orbite jer je dominantna precesija čvorova koju pokreće Sunce
Tim zaključuje da prisustvo polarnog materijala u orbiti može dovesti do rasta ekscentriciteta binarnog sistema poput Zemlje i Meseca.
Ako bi značajna količina materijala našla put u polarnu orbitu, ekscentricitet sistema Zemlja-Mesec bi se povećao.
