45亿年前，处于形成初期太阳系还是一片混乱，围绕早期太阳运转的尘埃和气体盘被几大行星逐掠夺、吸收。地球的体积也在不断地增长，内部变得越来越热，越来越多的岩石融化，形成了岩浆海洋，此时的地球刚刚发展成为一颗行星。
太阳系形成早期在这个发展过程中，由于吸积和放射性元素的衰变，岩浆海洋中的熔岩变得越来越热，使得金属元素和硅酸盐在地球形成最初的几千万年内在地球内部分离，铁和镍为主的重金属元素下沉到它的中心，形成地核，被硅酸盐岩石的厚地幔所包围，地球表面逐渐冷却。
早期地球表面而就在这时，地球和“忒亚”邂逅了，这不是一个美丽的邂逅，这一次难忘的撞车。
“忒亚”是希腊神话中十二提坦神之一，是月亮女神塞勒尼的母亲。在这里，太阳系形成初期的“忒亚”是一颗可能有火星大小的原行星。太阳系早期有很多这样的天体，在太阳系形成过程中，这些天体与其他行星碰撞而毁灭，“忒亚”就是其中之一。
“忒亚”与地球相撞“忒亚”与地球偶遇，撞向年轻的地球，地球形成数千公里深的岩浆海洋，同时地幔喷出大量物质，花了几千年的时间，这些物质重新聚集在一起，形成了一个新的行星，这就是月球。然而这次碰撞之后，“忒亚”没有留下任何痕迹。
大多数科学家对月球是如何形成这件事的看法是一致，但对于月球形成过程的细节却不一致，尤其是对于月球形成的时间。他们不能准确地确定它的年代，因为六次阿波罗任务和三次苏联月球机器人任务的宇航员带回地球的月球岩石没有直接记录地球这颗天然卫星的年龄。
月球形成因为碰撞之后，不仅是地球表面重新成了岩浆海洋。由碎屑集中起来形成的月球也成了岩浆海洋，月球表面被超过公里深的岩浆海洋所覆盖。岩浆海洋迅速开始凝固，并在表面形成了一层漂浮的、轻质晶体的外壳——它与寒冷太空的“界面”。但是，在这种绝缘的地壳下，它减缓了月球岩浆海洋进一步的冷却和凝固，月球在很长一段时间内保持着熔融状态。直到现在，科学家们还不能确定岩浆海洋需要多长时间才能完全结晶，这也是为什么他们不能断定月球最初是在什么时候形成。
为了计算月球岩浆海洋的凝固时间，近期科学家使用了一种新的数值模型来重现月球凝固过程，该模型首次全面考虑了岩浆凝固过程。模型的结果表明，月球的岩浆海洋存在了很长一段时间，花了将近2亿年才完全凝固成地幔岩石，时间尺度比以前的给出的凝固周期万年长的多。
月球不仅如此，科学家还计算了岩浆海洋凝固过程中形成的富含镁和铁的硅酸盐矿物的成分如何随时间变化。研究人员发现，随着凝固过程的进行，残余岩浆海洋的成分发生也剧烈变化。这一发现意义重大，因为它使研究人员能够将月球上不同类型岩石的形成与月球岩浆海洋演化的某个阶段联系起来，通过比较测量月球岩石成分和模型中预测的岩浆海洋成分，就能够追溯月球岩浆海洋的演化。
地球和月球最终，科学家得出月球形成于44.25亿±0.02.5亿年前，这比之前月球形成于45.1亿年的假设要晚万年，所以月球的形成时间比以前认为的要晚一点。
这个结果得出的月球的确切年龄与之前用铀铅法确定的地球地核形成的年龄惊人地一致，直接将月球的形成的时间与地球形成“核—幔—壳”的时间联系在一起。
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