地球の衛星である月の起源は分かっていない。これまで様々な月形成シナリオが提案されてきたが、その中でも特に有力視されているのは巨大衝突説である。このシナリオでは、月の誕生は、原始地球に火星サイズ（地球質量の1/10程度）の天体が衝突したからだと説明している。もし、巨大衝突によって地球から分離した物質が月を形成したとすると、月と地球の元素同位体比が非常によく似ているという事実に整合的である。しかし、従来の巨大衝突シミュレーションでは、原始地球に衝突した火星サイズの天体が月の主要な起源物質となり、月と地球の元素同位体比の類似性をうまく説明することができない。これは同位体比問題と呼ばれる、よく知られた問題である。

今回我々は、原始地球がマグマオーシャンと呼ばれる液体状の物質に表面を覆われた状態を想定し、世界で初めてコンピュータシミュレーションに組み込んだ（図1、アニメーション）。加えて、マグマオーシャン、マントル、コアの三層からなる原始地球をより正確にシミュレーションする DISPH法、超並列計算用粒子系シミュレーションフレームワークFDPSを用いた。その結果、マグマオーシャン存在下で巨大衝突が起きると、マグマオーシャン物質が効率的に地球から飛び出し、月が形成され得ることを明らかにした（図2、3）。

マグマオーシャンの存在は、巨大衝突シナリオにおける同位体比問題を解決に導く可能性のある重要な要素といえるだろう。