Interdisciplinary study of the synthesis of the origin of the chemical elements and their role in the formation and structure of the Earth

Origin of the Moon
A very important issue for planet Earth is the Moon’s
formation. We see that the Moon has an influence on
Earth in the form of tides and was fundamental, for ex-
ample, to establish the first calendars. But it is not so
Figure 13:
Earth’s inner structure, showing crust, mantle and
core (inner and outer) as described in the text.
clear how the Moon formed and ended up in its current
orbit. There have been all kinds of ideas about it along
History. Over time, most of these ideas were abandoned,
but some continued to be seriously considered and, with
the advancement of instrumentation and continuous dis-
cussion, they could be tested. The five theories most
considered over time are:
1) The Moon was formed far from Earth and was
captured later.
2) The Earth and the Moon condensed from the same
initial protoplanetary cloud.
3) The Moon separated from the Earth, but it was
formed inside it, possibly in the ”hole” that today is
occupied by the Pacific Ocean.
4) The planetesimals that bombarded Earth in the
early stages of the Solar System collided and formed the
Moon from the remains of the collision.
5) A large planetesimal, possibly the mass of Mars,
collided with Earth and pulled out a large mass of matter
that formed a disk around it and formed the Moon from
it.
There is now evidence that allows us to eliminate
the first 3 hypotheses, some of which are: the different
composition of the Earth and the Moon and the relatively
low density of the Moon, which indicates the
absence
of
an iron metallic core. These data do not favor a common
origin. The capture is very unlikely also for a less massive
planet like ours. At present, the latter theory is the one
with the greatest acceptance: apparently the Moon had a
particularly violent origin and is, yes, a “daughter” of the
Earth, but this origin made her present a composition
similar to the Earth’s crust, while the iron of nucleus is
DOI: https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2020-0160
Revista Brasileira de Ensino de Física, vol. 42, e20200160, 2020

---

e20200160-14
Interdisciplinary study of the synthesis of the origin of the chemical elements...
Figure 14:
A computer simulation showing the impact of a large
planetesimal on a young Earth (right) to form the Moon from
the ejected matter [29].
absent because it was not much affected by the “shallow”
collision of a large planetesimal (Figure 14).