Maa-kuujärjestelmän varhainen historia oli erittäin väkivaltainen. Se tuli vähän yli miljardi vuotta sitten aurinko ja planeetat alkoivat muodostua. Ensinnäkin, itse Kuun loi Marsin kokoisen esineen törmäys lapsen kanssa. Sitten, noin 3,8 miljardia vuotta sitten, molemmat maailmat pommitettiin planeetan luomisesta jäljelle jääneiden roskien avulla. Myös Mars ja Mercury kantavat arvet vaikutuksistaan. Kuulla jättiläinen Orientale-allas pysyy hiljaisena todistajana tälle ajanjaksolle, nimeltään "myöhäinen raskaat pommitukset". Tuona aikana Kuua pumpattiin esineistä avaruudesta, ja myös tulivuoret virtaavat vapaasti.
Orientale-altaan historia
Orientale-altaan muodosti jättiläinen vaikutus noin 3,8 miljardia vuotta sitten. Se on mitä planeettatutkijat kutsuvat "monirenkaisiksi" iskulaitteiksi. Iskuaaltoina muodostuneet renkaat rypistyivät pinnan poikki törmäyksen seurauksena. Pinta kuumennettiin ja pehmennettiin, ja kun se jäähtyi, ripple-renkaat "jäädytettiin" paikoilleen kallioon. Itse 3-renkaisella altaalla on noin 930 kilometriä (580 mailia).
Orientalen luoneella vaikutuksella oli tärkeä rooli Kuun varhaisessa geologisessa historiassa. Se oli erittäin häiritsevä ja muutti sitä monin tavoin: murtuneet kivikerrokset, kivet sulaivat lämmön alla ja kuori ravistettiin kovasti. Tapahtuma räjäytti materiaalin, joka putosi takaisin pintaan. Kuten se tapahtui, vanhemmat pintaominaisuudet tuhottiin tai peitettiin. "Ejecta" -kerrokset auttavat tutkijoita määrittämään pintaominaisuuksien ikä. Koska niin monet esineet iskivat nuoreen Kuuhun, on erittäin monimutkainen tarina selvittää.
GRAIL Studies Orientale
Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) -parisondit kartoittivat variaatiot Kuun painovoimakentässä. Heidän keräämänsä tiedot kertovat tutkijoille Kuun sisustusjärjestelyistä ja antoivat yksityiskohdat karttoille massapitoisuuksista.
GRAIL suoritti Orientale-altaan lähikuvan gravitaatioskannauksen auttaakseen tutkijoita selvittämään alueen massapitoisuudet. Se mitä planeettatieteellinen ryhmä halusi selvittää, oli alkuperäisen iskualtaan koko. Joten he etsivät merkkejä alkuperäisestä kraatteri. Kävi ilmi, että alkuperäinen roiskealue oli jossain altaan ympärillä olevien kahden sisimmän renkaan koon välillä. Alkuperäisen kraatterin reunasta ei kuitenkaan ole jälkeäkään. Sen sijaan pinta palautui (pomppi ylös ja alas) iskun jälkeen ja materiaali, joka putosi takaisin Kuuhun, hävitti alkuperäisen kraatterin jäljet.
Suurin vaikutus louhittu noin 816 000 kuutiometriä materiaalia. Se on noin 153-kertainen Yhdysvaltojen suurten järvien tilavuuteen nähden. Kaikki putosi takaisin Kuuhun, ja pinnan sulamisen myötä pyyhki melko hyvin alkuperäisen iskulaatikon renkaan.
GRAIL ratkaisee mysteerin
Yksi asia, joka kiehtoi tutkijoita ennen kuin GRAIL teki työtä, oli Kuusta puuttuvan sisätilojen materiaalin puuttuminen, joka olisi valunut pinnan alapuolelta. Tämä olisi tapahtunut, kun iskulaite "iskettiin" Kuuhun ja kaivoi syvälle pinnan alle. Osoittautuu, että alkuperäinen kraatteri romahti todennäköisesti hyvin nopeasti, mikä lähetti materiaalia reunojen ympärille virtaaen ja kompastuen kraatteriin. Se olisi peittänyt kaikki vaippakivet, jotka ovat mahdollisesti virranneet törmäyksen seurauksena. Tämä selittää, miksi Orientalen altaan kivillä on hyvin samanlainen kemiallinen koostumus kuin muilla Kuun pintakivillä.
GRAIL-tiimi käytti avaruusaluksen tietoja mallinntaakseen, kuinka renkaat muodostuivat alkuperäisen törmäyskohdan ympärille, ja jatkaa tietojen analysointia ymmärtääksesi törmäyksen yksityiskohdat ja sen seuraukset. GRAIL-koettimet olivat olennaisesti gravitometrit, jotka mittasivat Kuun painovoimakentän minuuttivaihteluita kulkiessaan kiertoradallaan. Mitä massiivisempi alue on, sitä suurempi on sen painovoimaveto.
Nämä olivat ensimmäiset perusteelliset tutkimukset Kuun painovoimakentästä. GRAIL-anturit käynnistettiin vuonna 2011 ja lopettivat tehtävänsä vuonna 2012. Heidän tekemänsä havainnot auttavat planeettatutkijoita ymmärtämään vaikutusaltaan ja niiden monirengasten muodostumisen muualla Kuussa ja muissa aurinkojärjestelmän maailmoissa. Vaikutusilla on ollut merkitys koko aurinkokunnan historiassa, ja ne ovat vaikuttaneet kaikkiin planeettoihin,mukaan lukien Maa.