โลกอาจเคยมีดวงจันทร์ถึงสามดวง ไม่ใช่เพียงแค่หนึ่งอย่างในปัจจุบัน การศึกษาด้วยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์บ่งชี้ว่าอย่างนั้น

บริวารทั้งสามนี้ ดวงหนึ่งคือดวงจันทร์ดวงกลมที่ยังคงอยู่ในปัจจุบัน ส่วนอีกสองดวงซึ่งเล็กกว่า มีขนาดประมาณดาวเคราะห์น้อย 100 กิโลเมตร บริวารทั้งสามใช้วงโคจรรอบโลกร่วมกัน เคลื่อนที่ตามกันไป ดวงเล็กนำหน้าดวงจันทร์ดวงหนึ่ง ตามหลังดวงจันทร์อีกดวงหนึ่ง ทิ้งระยะห่างกัน 60 องศาพอดี เมื่อมองจากโลก แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ชี้ว่าดวงจันทร์น้อยสองดวงนี้อาจเคยอยู่นับร้อยล้านปี ในเขตเสถียรในวงโคจรรอบโลกที่เรียกว่าจุดลากรานจ์ (Lagrangian points) ซึ่งเป็นจุดที่แรงดึงดูดโน้มถ่วงระหว่างดวงจันทร์กับโลกหักล้างกันพอดี กลายเป็นจุดสมดุลให้วัตถุได้อาศัยอยู่โดยมีวงโคจรที่เสถียร