Крошечное расхождение между центром масс Луны и её геометрическим центром создаёт стабилизирующий крутящий момент, из‑за которого одно полушарие навсегда обращено к Земле в синхронном вращении.
Луна устроена не идеально симметрично: её центр масс находится примерно на два километра ближе к Земле, чем геометрический центр. Это скрытое смещение, спрятанное в толще пород и застывшей магмы, стало одной из ключевых причин, по которой одно и то же лунное полушарие смотрит на Землю столько, сколько человек наблюдает небо.
На раннем этапе существования Луны мощные приливные силы со стороны Земли поднимали на ещё тёплом небесном теле заметные «приливы» породы. Когда недра остывали и частично кристаллизовались, часть этих деформаций закрепилась, а центр масс сместился в сторону, обращённую к Земле. Так возникла небольшая «гравитационная яма» — встроённое состояние минимальной энергии. Когда вращение Луны пытается отклониться от положения, при котором она показывает Земле одну и ту же сторону, гравитация нашей планеты создаёт возвращающий крутящий момент. Более тяжёлая, массивная сторона слегка «дёргается» обратно к исходному положению, а избыточная энергия вращения рассеивается.
Этот процесс называют приливным захватом и часто сравнивают с затухающим осциллятором в классической механике. На огромных промежутках времени вращательная энергия уходит на внутреннее трение и приливный нагрев. Вращение постепенно упорядочивается, и система стремится к устойчивому состоянию, когда орбитальный период и период собственного вращения совпадают. Смещённое распределение масс делает такую конфигурацию ещё более устойчивой: фактически увеличивается «плечо» для гравитационного крутящего момента, углубляется потенциальная яма, фиксирующая обращённую к Земле сторону. Остаются лишь небольшие физические либрации, которые напоминают о том, что равновесие Луны далеко от идеальной симметрии.