Dựa trên kiến thức khoa học hiện nay, có ba cơ chế chính giải thích sự hình thành của các vệ tinh tự nhiên:
- Hình thành từ mảnh vỡ (Giant Impact Hypothesis - Giả thuyết Va chạm Lớn): Cơ chế này cho rằng các vệ tinh tự nhiên lớn, ví dụ như Mặt Trăng của Trái Đất, có thể đã hình thành từ một vụ va chạm khổng lồ giữa một hành tinh sơ khai và một vật thể có kích thước bằng Sao Hỏa (được gọi là Theia). Vụ va chạm này đã bắn ra một lượng lớn vật chất vào quỹ đạo xung quanh hành tinh, và sau đó, các vật chất này đã kết tụ lại để tạo thành vệ tinh.
- Bị bắt giữ hấp dẫn (Gravitational Capture): Cơ chế này giải thích sự hình thành của nhiều vệ tinh nhỏ hơn quay quanh các hành tinh khí khổng lồ như Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương. Theo đó, một vật thể (như tiểu hành tinh hoặc sao chổi) đi ngang qua hành tinh, và do lực hấp dẫn mạnh của hành tinh, vật thể này đã bị "bắt giữ" và đi vào quỹ đạo ổn định xung quanh nó, trở thành một vệ tinh tự nhiên.
- Hình thành cùng hành tinh (Co-formation / Accretion): Cơ chế này cho rằng các vệ tinh được hình thành đồng thời với hành tinh mẹ của chúng từ cùng một đám mây khí và bụi ban đầu. Khi hành tinh mẹ đang hình thành trong đĩa bồi tụ xung quanh ngôi sao, các vật chất còn lại trong đĩa cũng có thể tập hợp lại và hình thành nên các vệ tinh quay quanh hành tinh đó. Cơ chế này thường được áp dụng để giải thích sự hình thành của các vệ tinh quay quanh các hành tinh khí khổng lồ.
Như vậy, câu trả lời cho câu hỏi của bạn là các vệ tinh tự nhiên có thể hình thành theo ba cơ chế chính: từ mảnh vỡ do va chạm, do bị hành tinh khác bắt giữ, hoặc hình thành cùng với hành tinh mẹ