大约45亿年前，一颗名为“忒伊亚”的火星大小的原行星经历了一场灾难。它的轨道使其与另一颗更大的原行星相撞，两者以如此巨大的力量碰撞，以至于忒伊亚基本上被粉碎了。公平地说，另一颗原行星也未能幸免：撞击产生的巨大能量将它的大部分物质炸向太空。其中一些物质落回表面，其余的则与忒伊亚的残骸混合，最终聚集成一颗卫星：我们的月球。
这一情景代表了我们对月球如何形成的最佳理解。一篇于8月21日发表在《自然》杂志上的新论文提供了新的证据来支持这一理论，但也引发了关于我们构建的模拟碰撞的模型的细节问题。该论文基于“月船3号任务”收集的数据，该任务的“普拉吉安”号探测车采集了月球高纬度地区的首批月壤样本。
正如论文的主要作者桑托什·瓦达瓦莱（Santosh Vadawale）向《Popular Science》解释的那样，该理论的一个关键方面是“月球岩浆海洋假说”。这场灾难性撞击释放的能量“会熔化月球外围几百公里的深度”。这意味着新形成的月球完全被岩浆覆盖：一个全球性的岩浆海洋，极其炙热和深邃，花了至少数千万年才冷却固化成岩石。
如果月球表面在数百万年里都是液态，我们预计相对较轻的矿物会漂浮到表面，较重的则会沉到底部。（想想看，油和水混合后最终会分离，油浮在水面上。）瓦达瓦莱说，从地质学角度来看，我们预计月球表面将主要由一种称为斜长岩的矿物组成：“月球岩浆海洋假说的一个关键预测是存在一个主要是斜长岩的地壳。”
这一预测最初由阿波罗任务进行了检验，其样本发现月球表面确实主要是斜长岩。自那以后，许多其他任务从赤道和中纬度地区采集了样本，但在“月船3号”到达之前，靠近两极的区域仍未得到探索。
瓦达瓦莱解释说：“高纬度地区……由于年代久远，经历了更高的陨石坑撞击。”“这使得识别足够大的安全着陆区变得困难，这也许就是为什么大多数[早期]着陆都发生在相对安全的月海地区。然而，靠近两极着陆的重要性早就为人所知……在高纬度地区着陆的尝试次数一直在增加。”
瓦达瓦莱表示，“月船3号”代表了首次在高纬度地区成功着陆。它的成功使得探测车能够部署，采集附近土壤的样本，让研究人员能够检查其成分并与低洼地区进行比较。瓦达瓦莱说，该地区的地形成分基本符合预期：“该地区的月壤主要……与赤道高地地区相似。这为月球岩浆海洋假说提供了进一步的支持。”
然而，一个令人惊讶的发现是存在相当数量的橄榄石，这是一种相对较重的镁基矿物。瓦达瓦莱解释说，发现这种矿物本身并不奇怪：“虽然早期岩浆海洋模型的早期模型提出了纯斜长岩地壳，但模型的进一步发展表明，地壳……[包含]一些镁和铁含量较高的矿物[如]橄榄石和辉石。”这类重矿物也可能被大型陨石撞击从地表下方喷射出来——而“月船3号”的着陆点靠近南极艾特肯盆地，这是月球最大、最古老、最深的撞击坑。
因此，令人意外的不是橄榄石的存在——而是橄榄石的数量，特别是橄榄石与另一种称为辉石的重镁基矿物的比例。其他样本中辉石的含量高于橄榄石；然而，“普拉吉安”号采集的样本中橄榄石的含量高于辉石。论文指出，“这是一个新发现，与其他月球高地土壤（来自返回样本和月球陨石的储存库）不符。”
为什么？目前无人知晓。但它可能非常重要，因为它有可能进一步完善关于月球形成的确切模型的细节。“橄榄石比辉石含量略高的解释，”瓦达瓦莱说，“是一个非常重要的发现，因为它有可能限制不同的岩浆海洋模型。”然而，他 cautioned不要过早下结论：“更具体的细节只能基于进一步的模型推导出来。”
