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A primera vista, la Tierra y la Luna parecen mundos separados:una está repleta de agua y vida, la otra es una roca estéril y sin aire. Sin embargo, debajo de sus superficies contrastantes se esconde un sorprendente parentesco químico. El regolito de la Luna es rico en los mismos materiales arenosos que forman los desiertos de la Tierra, y muchos de los elementos que componen la corteza y el manto de nuestro planeta aparecen en la Luna en proporciones comparables. Misiones espaciales recientes incluso han revelado depósitos ocultos de hielo debajo de la superficie lunar, añadiendo otra capa a esta química compartida.
El oxígeno, el silicio, el aluminio, el hierro y el calcio dominan la composición de las capas exteriores de la Tierra, y estos elementos son igualmente abundantes en la corteza lunar. Aunque la Luna carece de atmósfera, contiene grandes cantidades de oxígeno unido en compuestos sólidos. Por el contrario, los metales pesados como el plomo, el mercurio y el estaño son comparativamente escasos en la superficie lunar.
Las sustancias con puntos de ebullición bajos se evaporan rápidamente en las condiciones extremas de la Luna:temperaturas que pueden alcanzar los 127 °C (260 °F) y un ambiente cercano al vacío. Por lo tanto, el descubrimiento de hielo en 1998 y nuevamente en 2009 fue una gran sorpresa. El agua congelada ha persistido durante miles de millones de años, enterrada bajo la superficie y encerrada en una sombra permanente cerca de los polos. Los científicos estiman que la Luna contiene varios cientos de millones de toneladas de agua, aproximadamente el equivalente a un lago de tamaño mediano.
En la Tierra, el dióxido de silicio se manifiesta como arena, cuarzo y vidrio natural. La Luna también contiene grandes cantidades de este compuesto. Aunque la ausencia de viento y agua líquida impide la erosión natural, innumerables impactos de meteoritos han pulverizado las rocas lunares hasta convertirlas en polvo fino, creando un "regolito" rico en partículas de silicato. El intenso calor de estos impactos también genera perlas de vidrio verde:pequeños fragmentos de dióxido de silicio fusionados.
El aluminio abunda en ambos cuerpos, aunque rara vez existe como metal puro. En la Tierra, minerales como el corindón, el rubí y el zafiro (formados a partir de aluminio y oxígeno) son apreciados por su dureza. Una investigación de la Universidad de Washington muestra que la mayor parte del aluminio lunar se encuentra en el feldespato plagioclasa, un mineral que puede ser expulsado por poderosos impactos de meteoritos y que ocasionalmente llega a la Tierra en forma de meteoritos.
