Основная гипотеза формирования Луны предполагает столкновение Земли и Тейи 4,5 млрд. лет назад. Часть обломков, образовавшихся в результате этого, слилась в Луну. В то же время значительная доля материала была выброшена в космическое пространство, некоторые фрагменты стали временными спутниками Земли и Луны.

Новое исследование Университета Невады было посвящено изучению механизма удержания таких спутников.

После столкновения планет обломки сосредоточились в 19 тыс. км от Земли. Сейчас орбита Луны находится в 384,6 тыс. км от Земли, постоянно отдаляясь от нее со скоростью 3,8 см в год ввиду приливного трения. К тому же с момента формирования уменьшился наклон Луны относительно земной орбиты примерно на 5°.

По результатам изучения ранней лунной орбиты ученые установили 2 типа несогласованных полярных орбит ненулевого орбитального эксцентриситета системы Земля-Луна. По циркулирующим орбитам объекты двигались вокруг вектора углового момента системы, по либрационным колебались вокруг точки гравитационного равновесия. Колебания Луны сохранились по сей день. С ними связан попеременный наклон ее полюсов в сторону Земли. Любая из данных орбит могла способствовать выходу свободных обломков на круговую орбиту вокруг системы.

Моделирование показало, что эти орбиты сохраняли стабильность до достижения расстояния между Землей и Луной в 95565 км или 7,5 диаметров Земли. С удалением объектов друг от друга область пространства для существования полярных орбит уменьшилась.