Formation et évolution du Système solaire
Les lunes des corps solides ont été créées par des collisions et par des captures. Les deux petites lunes de Mars, Déimos et Phobos, seraient des astéroïdes capturés. La Lune de la Terre aurait été formée à la suite d'une seule gigantesque collision oblique. L'objet impacteur, appelé Théia, devait avoir une masse et une taille comparables à celle de Mars, et l'impact aurait eu lieu quelques dizaines de millions d'années après la formation des planètes internes. La collision projeta en orbite une partie du manteau de Théia, qui s'agrégea pour former la Lune. Cet impact géant fut le dernier d'une série de fusions qui formèrent la Terre. Théia se serait formé sur l'un des points de Lagrange du couple Terre-Soleil (soit L4, soit L5), puis il aurait dérivé de sa position. Charon, la lune de Pluton, pourrait s'être aussi formée par l'intermédiaire d'une large collision ; les couples Pluton-Charon et Terre-Lune sont les seuls du Système solaire dans lesquels la masse du satellite est supérieure à 1 % de celle de la planète.
Satellites galiléens
L'observation des fluctuations des orbites des satellites galiléens indique que leur densité moyenne diminue avec la distance de Jupiter. Callisto, la plus extérieure et la moins dense des quatre lunes, a ainsi une densité intermédiaire entre la glace et la roche alors que Io, la lune la plus intérieure et la plus dense, a une densité intermédiaire entre la roche et le fer. Aussi, Callisto montre une surface de glace très ancienne, fortement cratérisée et non altérée. Sa densité est également répartie, ce qui suggère qu'elle n'a pas de noyau rocheux ou métallique mais qu'elle est constituée d'un mélange homogène de roche et de glace. Cela pourrait être la structure originale de toutes les lunes.