Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Science, aurait permis de retrouver une trace de Théia dans des échantillons lunaires rapportés par les missions Apollo 11, 12 et 16.

La théorie, dite de 'l'impact géant', explique que «la Lune a été créée voici environ 4,5 milliards d'années lorsque la Terre primitive a été violemment percutée par un corps céleste baptisé Théia (mère de la Lune, Séléné, dans la mythologie grecque)».

Le choc avec cette proto-planète, «aussi massive que la planète Mars», a été d'une violence telle que Théia a été vaporisée avec une grande partie de l'enveloppe terrestre.

Pour retrouver la trace de Théia, l'analyse a porté sur «le ratio O17/O16, deux isotopes de l'oxygène, dont la répartition varie beaucoup d’une planète à l’autre»: ainsi, il est apparu «une composition légèrement différente en isotopes de l’oxygène dans les échantillons lunaires».

Cette très petite différence étaye un peu plus l’hypothèse «que la collision géante a bien eu lieu» et donne une indication de la géochimie de Théia.

En attendant de trouver véritablement «combien de matériel de Théia est présent dans notre satellite», l'étude ici présentée suggère tout de même que la Lune pourrait être composée à moitié de matières terrestres et à moitié de matière provenant de Théia alors que, jusqu'à présent, «la plupart des modèles penchent pour 70 à 90%» tandis que «d'autres octroient tout juste 8% pour la contribution de Théia à la masse lunaire».