L’hypothèse de l’impact géant est proposée pour la première fois en 1946 par le géologue canadien Reginald Daly. Selon cette hypothèse, il y a 4,5 milliards d’années AP, un gigantesque nuage de gaz et de poussières s’est effondré sous l’effet de la gravité, ce qui a conduit à la formation de notre Soleil. Le reste du nuage a continué à tourner, formant le disque protoplanétaire puis les planètes, lunes, et astéroïdes.

L’hypothèse de Daly est reprise dans les années 1970 alors que les scientifiques s’appuient sur des données lunaires issues des missions Apollo pour imaginer un scénario de collision avec un corps de la taille de Mars, que l’on nommera plus tard Théia. En 2001, de nouvelles modélisations numériques viennent renforcer la crédibilité de cette hypothèse.

Puis, en 2012, des simulations plus sophistiquées permettent d’affiner le scénario : angle d’impact, vitesse, quantité de matière éjectée… Cette dernière version, qui éclaire de nombreuses questions, laisse intact un mystère majeur : la remarquable similitude géochimique entre la Terre et la Lune. Les scientifiques, eux, continuent à creuser – littéralement et intellectuellement.

Dans la mythologie grecque, Théia est la fille du Ciel et de la Terre, et la mère de la Lune.

Plusieurs scénarios très domestiques ont été proposés pour expliquer la relation entre la Terre et la Lune.

La Lune sœur de la Terre : c’est la plus ancienne hypothèse. Les deux astres se seraient formés en même temps, au même endroit, à partir du même nuage de matière. Leur différence de densité, et le fait que la Lune n’orbite pas exactement dans le même plan que l’équateur terrestre, affaiblissent cette théorie.

La Lune fille de la Terre : le mathématicien et astronome britannique George Howard Darwin, fils de Charles Darwin, propose l’idée que la Lune s’est détachée de la Terre, sous l’effet d’une rotation rapide, formant un bourrelet équatorial qui aurait été éjecté. Le « trou » du Pacifique en serait la preuve. Si cela explique la différence de densité des deux astres, en revanche les plans orbitaux différents constituent un obstacle à cette théorie. De plus, depuis 1967, la tectonique des plaques explique d’une manière très différente la formation du Pacifique, sans lien avec un éventuel détachement lunaire.

La Lune épouse de la Terre : formulée au début du XXᵉ siècle, cette idée suggère que la Lune se serait formée ailleurs dans le Système solaire, puis aurait été capturée par la Terre. Cette hypothèse pourrait expliquer leur différence de densité, mais pose un problème de mécanique céleste : pour qu’une telle capture fonctionne, les deux corps auraient dû être très proches à la base. Par ailleurs, la grande similarité chimique entre les roches lunaires et le manteau terrestre l’a quasiment disqualifiée.

Grâce à sa gravité, la Lune stabilise l’axe de rotation de la Terre. Sans elle, l’inclinaison de notre planète varierait fortement, rendant le climat et les saisons chaotiques – ce qui aurait compliqué l’évolution de la vie.

La Lune s’éloigne actuellement de la Terre d’environ 3,8 cm par an. Ce mouvement a une conséquence étonnante : il ralentit peu à peu la rotation de notre planète, ce qui allonge la durée des jours. Aujourd’hui, une journée dure 24 heures. Il y a 200 millions d’années, elle durait environ 23 heures, et il y a 4 milliards d’années, à peine 5 à 6 heures.