月球是如何形成的？当前最为主流的假说为“大碰撞假说”。大约 45 亿年前，一颗火星般大小的天体 Theia 撞击了年轻的地球，将地球的一部分（主要是地幔）抛射入了宇宙中，从而产生了月球。此前支持“大碰撞假说”的证据，来自由阿波罗计划带回来的月球岩石，其所含的氧同位素组成比例与地球地幔几乎完全一样。如今，科学家们又有了新线索，进一步支持了有关月球形成的“大碰撞假说”。
在一项最新研究中，苏黎世联邦理工学院的地球化学家、宇宙化学家和岩石学家，在月球陨石中发现了来自地球地幔的稀有气体——氦和氖。相关研究论文以“Indigenous noble gases in the Moon’s interior”为题，已发表在权威科学期刊《科学进展》上。关于月球的起源，除了“大碰撞假说”之外，科学家们还先后提出了“捕获假说”“同源假说”“分裂假说”，但都存在一定的理论缺陷。
在“大碰撞假说”中，科学家们认为，在太阳系诞生的早期，巨大的撞击是很常见的。由电脑模拟的大碰撞模型表明，这样的撞击后产生的双星系统具有充分的角动量匹配目前地月系统的轨道参数，而且也可以解释月球具有相对较小核心的原因。此外，这一假说还可以合理解释地月成分的不同：月球的大部分组成成分都来自撞击前的天体，而并不是原生的地球。稀有气体，是指在元素周期表中同属第 18 族的元素。
它们性质相似，在常温常压下都是无色无味的单原子气体，很难进行化学反应。天然存在的稀有气体共有 6 种，即氦、氖、氩、氪、氙和氡。在此次工作中，研究团队利用稀有气体质谱仪，测量了陨石样本中亚毫米级的玻璃颗粒，排除了太阳风作为探测到的气体的来源。结果显示，玻璃颗粒保留了太阳气体的化学指纹：月球内部的氦和氖，而且检测到的氦和氖的含量比预期的要高得多。
这一发现有力地支持了月球“继承”了地球天然存在的稀有气体。