月亮是在大约45亿年前，由于一颗大小近似火星的星体强烈碰撞并划过地球形成的。当时的碰撞形成的大量熔化的岩石碎片和尘埃被甩到地球周围轨道之内，经过一段时间的相互碰撞和聚集而形成了今天的月亮。
宇航员们从月球上采集的土壤标本表明，月亮上的矿物质和地球上的是相似的，这使得科学家们确信，地球和月亮有着共同的起源。
于45亿年前的那次碰撞发生在地球外层，地球的铁核并没有被触及，而外层含铁较少、密度较小的岩石部分脱离出去形成了月亮。这样，月亮所形成的核心所占质量当然比不上地球的核心了。
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