Jordmånessystemets tidiga historia var mycket våldsam. Det kom drygt en miljard år senare solen och planeterna började formas. Först skapades månen själv av kollisionen av ett objekt i Mars-storlek med spädbarnet Jorden. Sedan, för cirka 3,8 miljarder år sedan, bombades båda världarna av skräp som blev kvar från skapandet av planeterna. Mars och Merkurius bär fortfarande ärren från deras påverkan också. På månen förblir det jätte Orientale-bassängen som ett tyst vittne till denna period, kallad "Late Heavy Bombardment". Under den tiden pannade månen med föremål från rymden, och vulkaner flödade också fritt.
Historien om Orientale Basin
Orientale-bassängen bildades av en jättepåverkan för cirka 3,8 miljarder år sedan. Det är vad planetforskare kallar en "multirings" påverkningsbassäng. Ringarna bildade som chockvågor krusade över ytan som ett resultat av kollisionen. Ytan värmdes och mjukades, och när den kyldes "frystes" ringarna på plats i berget. Själva den 3-ringade bassängen är ungefär 930 kilometer.
Påverkan som skapade Orientale spelade en viktig roll i månens tidiga geologiska historia. Det var extremt störande och förändrade det på flera sätt: sprickade berglager, stenarna smälte under värmen och jordskorpan skakades hårt. Händelsen sprängde ut material som föll tillbaka till ytan. Som det gjorde förstördes eller täcktes äldre ytfunktioner. Skikten med "ejecta" hjälper forskare att bestämma åldern på ytfunktioner. Eftersom så många föremål smällde in i den unga månen är det en mycket komplex historia att räkna ut.
GRAIL Studies Orientale
Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) tvillingprober kartlade variationer i Månens gravitationsfält. Uppgifterna de samlade berättar forskare om det inre arrangemanget av månen och gav detaljer för kartor över masskoncentrationerna.
GRAIL utförde tyngdkraftsundersökningar i Orientale-bassängen för att hjälpa forskare att räkna ut masskoncentrationerna i regionen. Vad planetvetenskapsteamet ville ta reda på var storleken på det ursprungliga påverkningsbassängen. Så de sökte efter indikationer på initialen krater. Det visade sig att det ursprungliga stänkområdet låg någonstans mellan storleken på de två innersta ringarna som omger bassängen. Det finns dock inget spår av kanten på den ursprungliga krateret. Istället återhämtade ytan (studsade upp och ner) efter påverkan, och materialet som föll tillbaka till månen utslöt alla spår från den ursprungliga krateret.
Huvudpåverkan grävde ut cirka 816 000 kubik miles material. Det är ungefär 153 gånger volymen av de stora sjöarna i USA. Allt föll tillbaka till månen, och tillsammans med ytans smältning torkade ganska bra ut den ursprungliga slagkraterringen.
GRAIL Löser ett mysterium
En sak som fascinerade forskare innan GRAIL gjorde sitt arbete var bristen på inre material från månen som skulle ha flödat upp från under ytan. Detta skulle ha hänt när stötdämparen "stansade in" i månen och grävde djupt under ytan. Det visar sig att den initiala kratern troligen kollapsade mycket snabbt, vilket skickade material runt kanterna som flödade och trumlade in i krateret. Det skulle ha täckt alla mantelberg som kan ha flödat upp till följd av påverkan. Detta förklarar varför stenarna i Orientale-bassängen har en mycket liknande kemisk sammansättning som de andra ytbergarna på månen.
GRAIL-teamet använde rymdfarkostens data för att modellera hur ringarna bildades runt den ursprungliga slagplatsen och kommer att fortsätta att analysera data för att förstå detaljerna om påverkan och dess efterdyningar. GRAIL-proberna var i huvudsak gravitometrar som mätte små variationer av månens gravitationsfält när de passerade under sina banor. Ju mer massiv en region är, desto större är dess gravitationskraft.
Dessa var de första djupgående studierna av månens gravitationsfält. GRAIL-proberna lanserades 2011 och avslutade sitt uppdrag 2012. Observationerna de gjorde hjälper planetforskare att förstå bildandet av slagbassänger och deras flera ringar på andra håll på månen och på andra världar i solsystemet. Effekterna har spelat en roll under hela solsystemets historia och påverkar alla planeter,inklusive jorden.