Το μεγαλύτερο ίσως μυστήριο αφορά το πώς σχηματίστηκε η Σελήνη. Η πιο διαδεδομένη επιστημονική θεωρία είναι αυτή της "Γιγαντιαίας Σύγκρουσης".

Η Θεωρία της Γιγαντιαίας Σύγκρουσης (Giant Impact Hypothesis)
Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, ένας πρωτοπλανήτης στο μέγεθος του Άρη, που ονομάζεται "Θεία", συγκρούστηκε βίαια με τη νεαρή Γη. Τα συντρίμμια από τη σύγκρουση εκτοξεύτηκαν σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη μας και τελικά συσσωρεύτηκαν, σχηματίζοντας τη Σελήνη.
Ωστόσο, πρόσφατες αναλύσεις των σεληνιακών πετρωμάτων που συλλέχθηκαν από τους αστροναύτες του Apollo έχουν περιπλέξει την εικόνα. Τα πετρώματα αυτά έχουν χημική σύσταση σχεδόν πανομοιότυπη με τα γήινα πετρώματα, κάτι που έρχεται σε αντίθεση με τη θεωρία, η οποία προβλέπει ότι η Σελήνη θα έπρεπε να αποτελείται κυρίως από υλικά του "Θεία".
Η Ασύμμετρη Επιφάνεια και η Αθέατη Πλευρά
Ένα άλλο εντυπωσιακό χαρακτηριστικό είναι η μεγάλη διαφορά μεταξύ της ορατής και της αθέατης πλευράς της Σελήνης.
Η "Σκοτεινή" Πλευρά δεν είναι Σκοτεινή
Η αθέατη πλευρά (far side) δεν είναι σκοτεινή—δέχεται το ίδιο φως από τον Ήλιο με την ορατή πλευρά. Ο όρος "σκοτεινή" αναφέρεται απλώς στο γεγονός ότι δεν τη βλέπουμε ποτέ από τη Γη, λόγω της σύγχρονης περιστροφής της Σελήνης (synchronous rotation).
Γιατί Διαφέρει η Αθέατη Πλευρά;
Η ορατή πλευρά έχει μεγάλες, σκοτεινές πεδιάδες που ονομάζονται "θάλασσες" (μάρια), οι οποίες είναι παλιές ηφαιστειακές ροές λάβας. Η αθέατη πλευρά είναι γεμάτη κρατήρες και έχει πολύ λίγες τέτοιες πεδιάδες. Επιπλέον, ο φλοιός της Σελήνης είναι ασύμμετρος: είναι παχύτερος στην αθέατη πλευρά και λεπτότερος στην ορατή. Οι επιστήμονες ακόμα προσπαθούν να καταλάβουν τι προκάλεσε αυτή τη δραστική διαφορά στη γεωλογική εξέλιξη των δύο πλευρών.
Νερό και Άλλες Ανακαλύψεις
Για δεκαετίες, πιστεύαμε ότι η Σελήνη ήταν ένα εντελώς ξηρό, αφιλόξενο μέρος.
Η Έκπληξη του Νερού
Πρόσφατες αποστολές, ωστόσο, αποκάλυψαν την ύπαρξη σημαντικών ποσοτήτων πάγου νερού στους συνεχώς σκιερούς πόλους της Σελήνης. Αυτό αλλάζει εντελώς τα δεδομένα για τη μελλοντική εξερεύνηση, καθώς το νερό θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για πόσιμο νερό, οξυγόνο, ακόμη και καύσιμα πυραύλων.
Σεισμοί και Μαγνητικό Πεδίο
Άλλα μυστήρια περιλαμβάνουν τους "σεληνιακούς σεισμούς", οι οποίοι είναι ασθενέστεροι από τους γήινους αλλά διαρκούν περισσότερο, και το γεγονός ότι η Σελήνη έχει πλέον ένα πολύ αδύναμο μαγνητικό πεδίο, παρόλο που τα παλαιότερα πετρώματα δείχνουν ότι κάποτε ήταν πολύ ισχυρότερο.
Η εξερεύνηση συνεχίζεται, με νέες αποστολές να σχεδιάζονται, υποσχόμενες να ρίξουν φως σε αυτά τα αιώνια μυστήρια του πλησιέστερου γείτονά μας στο διάστημα.