人类对月球的认知，长期依托美国NASA公开的探测数据。直到嫦娥五号完成取样返回，中国拿到专属月壤实测样本，多项沿用数十年的月球基础参数出现变动，一系列地质、演化谜题随之浮出水面。
此前学界通用的月壤密度标准数值为1.6，该数据源自美国历次登月取样测算结果。嫦娥五号带回的月壤经过国内实测，最终密度数值为1.4，和美国标准数据形成明确偏差。此次嫦娥五号任务实际取回月壤重量为1.8公斤，和以往依托美方密度参数测算的预估重量不符，这也是网传取样重量不足两公斤的核心原因。

中美月壤样本的直观视觉差异，从探测器实拍画面就能区分。嫦娥三号着陆拍摄的月表画面显示，中国取样区域的月壤颗粒偏粗，质感贴近地球细沙。美国登月影像中的月壤颗粒更细腻，观感近似水泥质地。两类月壤样本内部，均检测出陨石撞击高温熔融形成的微型玻璃珠，该物质并非区分两类样本的特征。
科研人员通过实测梳理出两类月壤的核心差异。除密度数值不同外，颗粒直径存在明显区别，中国月壤样本检测出橄榄石、辉石两类独有成分。取样位置上，中美样本均来自月球正面的风暴洋区域，属于同一片月海地带。

目前学界公认的月壤形成机制，依托月球极端温差环境。月球无大气层遮挡，白昼地表温度可达150℃以上，夜间温度降至零下150℃以下。数十亿年反复的剧烈温差变化，搭配太空陨石撞击的机械作用力，让月球原生岩石逐步碎裂细化，形成覆盖月表的土壤层。低温环境会降低分子吸引力，让岩石脆性提升，更易碎裂，环境温度差异会直接影响碎裂后的颗粒大小。
同区域月壤出现成分、颗粒、密度的多重差异，无法用环境因素解释，直接指向月球演化与起源的核心问题。目前国际主流的月球起源理论为忒伊亚碰撞学说。40亿年前地球形成初期，一颗火星大小的行星忒伊亚撞击原始地球，撞击导致地表岩石大量熔融飞溅，碎片在近地轨道聚集、缓慢聚合，形成原始月球，后续数十亿年逐步远离地球，形成如今地月相距38万公里的状态。
该理论的核心佐证来自计算机碰撞模拟，但实地样本检测结果和理论存在冲突。中美两国所有月壤、月岩样本化验数据里，仅能检测到地球岩石成分，没有任何可匹配忒伊亚行星的物质痕迹。
地月密度数据同样存在无法解释的矛盾。地球地表岩石常压密度为3.3，月球整体平均密度同样为3.3。按照碰撞学说，月球由地球深部飞溅岩石聚合而成，深部岩石受高压挤压，密度理应更高，理论数值应达到3.6左右，和实测数据不匹配。
月球表层地质结构也呈现出特殊性。地球平均地壳厚度17公里，大型铁陨石撞击可直接击穿地壳、沉入地幔。同等甚至更大规格的铁陨石撞击月球，最深仅能嵌入月表30公里。探测数据证实，月球地表下方30公里处，存在一层硬度极高的完整壳体。
嫦娥四号着陆区域下方，存在一块面积近似江苏省的巨型铁质陨石结构，直径超百公里。引力探测器的监测数据显示，这片高密度铁结构深埋月壳之下，所有撞击到坚硬壳体的铁质陨石，均被挤压成扁平铁饼，部分撞击痕迹呈现甜甜圈状形态。NASA公开的月壳探测图，也标注出月表下方30公里处的大量高密度铁质岩层。

异常的壳体结构、密度矛盾、样本成分偏差，衍生出多种非传统月球演化猜想。有观点提出，月球并非自然天体，内部存在中空规整结构。月表土壤来源存在分层区别，美国取样月壤对应地球浅表层物质，中国取样月壤包含地球深部岩层成分，这也是同区域样本差异化的关键原因。
相关推演还延伸至远古地球环境变迁。有地质数据佐证，远古地球直径仅9000公里，密度高达13，如今地球直径1.2万公里、密度5.5，星体存在明显膨胀过程。传统板块漂移学说中，远古超级大陆拼接存在大量缝隙，无法完整吻合。结合地球膨胀理论，所有大陆板块可以精准拼接，弥补传统地质理论的漏洞。
多项实测数据、地质疑点相互叠加，让月球的真实起源、地月系统的演化过程，成为目前天文与地质领域的重点研究方向，现有主流理论仍有待更多探测样本佐证修正。