Считается, что Луна возникла в результате столкновения Земли с крупным небесным телом - Тейей (размером с Марс). При этом обратная сторона Луны (та которая никогда не видна с Земли) сильно отличается от стороны, которая обращена к нашей планете. Так, например, видимая сторона имеет преимущественно ровный рельеф (за исключением разного рода кратеров), образованный равнинами застывшей лавы, в то время как обратная сторона покрыта горами. Кроме этого кора спутника на обратной стороне толще на 50 километров, а также содержит больше калия, фосфора и редких элементов.
До последнего времени ученые пытались объяснить различия двух лунных полушарий только гипотезой о столкновении - например, бомбардировкой останками столкновения или воздействием приливных сил гравитационного поля Земли (pdf). В рамках новой работы астрономы расширили гипотезу, предположив, что в результате столкновения с Тейей образовалась не одна, а сразу две луны.
Используя компьютерное моделирование, ученые установили, что в течение нескольких десятков миллионов лет у Земли было два спутника, которые затем столкнулись. Один из них диаметром около 1000 километров на достаточно небольшой скорости врезался в так называемую основную Луну - ученые назвали это событие гигантским шлепком. В результате лавовые потоки сдвинулись на видимое сейчас полушарие, а с другой стороны возникли горы.
По словам ученых, проверить их гипотезу можно с помощью образцов с обратной стороны Луны (если предложенный ими сценарий верный, то возраст грунта с видимой и невидимой частей должен отличаться на десятки миллионов лет), либо по итогам работы космических аппаратов NASA GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory), которые отправятся в космос в сентябре 2011 года и будут работать на высоте 55 километров над поверхностью спутника Земли.