¿Puede una luna ser más grande que el planeta que orbita? ¿Conocemos algún ejemplo?

No. Un planeta y su (s) luna (s) orbitan su centro de masa común (o baricentro). En todos los casos en el sistema solar, con la excepción del sistema Plutón-Charon, ese baricentro se encuentra dentro del cuerpo primario, que se denomina ‘planeta’. El sistema Plutón-Quirón es lo más cercano que tiene el Sistema Solar a un planeta doble, e incluso allí Plutón es considerado un planeta enano con una luna excepcionalmente grande.

Bien podría, pero entonces sería el planeta, ¡y el planeta sería la luna!

Nuestra luna no orbita alrededor del centro de nuestra tierra, en realidad están orbitando entre sí. La tierra es tan masiva en comparación con la luna que el punto alrededor del cual giran está realmente dentro de la tierra, probablemente no muy lejos del centro.

Si fuera a volar un trozo de la tierra y estrellarlo contra la luna, este punto de rotación se movería hacia afuera. Eventualmente alcanzarías un equilibrio con dos planetas orbitando alrededor de un punto central como un par. ¡Sigue soplando pedazos y el punto cambia dentro de nuestra luna ahora enorme, haciendo de la Luna el planeta y de la Tierra la luna!

No. ¡Una luna no orbita su planeta! Orbita su baricentro común o centro de gravedad. Si la luna fuera más grande que el planeta, este baricentro estaría entre los dos objetos y formarían un planeta binario .

En el habla cotidiana, decimos que un cuerpo orbita alrededor del otro porque el “cuerpo central” a menudo es lo suficientemente masivo como para que el baricentro se encuentre dentro de él. Sin embargo, el cuerpo central también orbita alrededor de ese punto.

Así, la Luna (y la Tierra) orbita alrededor de un 74% del radio de la Tierra desde el centro de la Tierra. Y los planetas del Sistema Solar orbitan un punto que se mueve de manera complicada en relación con el centro del Sol:
(Fuente: http://en.m.wikipedia.org/wiki/F …)

Cuando el baricentro está suficientemente fuera de cualquier cuerpo, se dice que los dos objetos son binarios. Hay muchos ejemplos de estrellas binarias pero, en nuestro Sistema Solar, no hay ejemplos de planetas binarios. Un planeta con una luna grande se convertiría en un binario mucho antes de que la luna se hiciera más grande que el planeta.

En principio, una luna podría ser más grande pero menos densa (y, por lo tanto, menos masiva) que su planeta. Esto es extremadamente improbable en la práctica.

Se han proporcionado buenas respuestas técnicas, por lo que me gustaría tomar un camino ligeramente diferente (y quizás menos útil). La diferencia entre una luna y un planeta es una creación de la mente humana. En otras palabras, los humanos decidieron qué clasificaría como luna y qué clasificaría como planeta. Entonces, es probable que si una luna fuera más grande que su planeta, llamaríamos a esa luna un planeta y al planeta su luna.

No olvides lo que le hicimos al pobre pequeño Plutón.

Los objetos orbitan en función de la velocidad y la masa. El objeto masivo menor orbita alrededor del objeto masivo más grande o orbitan juntos alrededor de un punto común. Para que una luna sea más grande que el planeta, tendría que ser menos masiva. No hay muchas posibilidades de eso hasta ahora.

Sí … una luna puede ser más grande … todos los demás responden errores más grandes por más masivos … el tamaño no tiene absolutamente nada que ver con quién orbita a quién, la masa sí.
El cuerpo menos masivo parecerá orbitar al más masivo (ambos realmente están orbitando su centro de masa común).
Dicho todo esto, es muy poco probable que una luna tenga una densidad tan baja que sea más grande que su planeta y menos masiva …

Para agregar un giro a las otras respuestas, el planeta podría tener menos volumen que su luna, sin duda, pero tendría que ser mucho más denso y tener mucha más masa, un rasgo que no sucedería naturalmente, que yo podría pensar en.