Raná história systému Zem-mesiac bola veľmi násilná. Až o niekoľko rokov neskôr začalo sa formovať Slnko a planéty. Po prvé, Mesiac sám bol vytvorený kolízia objektu veľkosti Mars s dojčenskou Zemou. Asi pred 3,8 miliardami rokov boli oba svety bombardované troskami, ktoré zostali po vytvorení planét. Marsu a ortuť stále znášajú jazvy zo svojich vplyvov. Na Mesiaci zostáva obrovská oblasť Orientale ako nemý svedok tohto obdobia nazývaného „neskoré ťažké bombardovanie“. V tom čase bol Mesiac zbúraný predmetmi z vesmíru a Voľne prúdili aj sopky.
História orientálnej kotliny
Povodie Orientale bolo sformované obrovským dopadom asi pred 3,8 miliardami rokov. To je to, čo planetárni vedci nazývajú „viacprstencovou“ povodňou dopadu. Prstene sa vytvorili ako nárazové vlny vlniace sa po povrchu v dôsledku kolízie. Povrch sa zahrial a zjemnil a ako sa ochladilo, vlniace sa krúžky boli „zamrznuté“ na miesto v skale. Samotná 3-prstencová nádrž má priemer asi 930 kilometrov.
Dopad, ktorý vytvoril Orientale, zohral dôležitú úlohu v ranej geologickej histórii Mesiaca. Bolo to mimoriadne rušivé a zmenilo sa to niekoľkými spôsobmi: prasknuté horninové vrstvy, horniny sa topili pod horúčavou a kôra sa tvrdo triasla. Táto udalosť vystreľovala materiál, ktorý spadol späť na povrch. Staršie povrchové prvky boli zničené alebo zakryté. Vrstvy "ejecta" pomáhajú vedcom určiť vek povrchových prvkov. Pretože toľko mladých predmetov narazilo do mladého Mesiaca, je veľmi zložité prísť na to.
GRAIL Studies Orientale
Dvojité sondy Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) mapovali variácie v gravitačnom poli Mesiaca. Údaje, ktoré zhromaždili, hovoria vedcom o vnútornom usporiadaní Mesiaca a poskytli podrobnosti pre mapy koncentrácií hmoty.
GRAIL vykonal detailné gravitačné skenovanie v povodí Orientale, aby vedcom pomohol zistiť koncentrácie hmoty v regióne. Tím, ktorý chcel planetárny vedecký tím chcel prísť, bola veľkosť pôvodnej povodia dopadu. Takže hľadali náznaky pôvodného kráter. Ukázalo sa, že pôvodná oblasť rozstrekovania bola niekde medzi veľkosťou dvoch najvnútornejších krúžkov obklopujúcich povodie. Na okraji pôvodného kráteru sa však nenachádzajú žiadne stopy. Namiesto toho sa povrch po nárazu odrazil (odrazil sa hore a dole) a materiál, ktorý spadol späť na Mesiac, vyhladil akékoľvek stopy pôvodného krátera.
Hlavný náraz vyťažil asi 816 000 kubických míľ materiálu. To je asi 153-násobok objemu Veľkých jazier v USA. Všetko spadlo späť na Mesiac a spolu s roztavením povrchu celkom dobre vymazali pôvodný nárazový kráterový prsteň.
GRAIL Rieši záhadu
Jedna vec, ktorá zaujala vedcov skôr, ako GRAIL vykonal svoju prácu, bol nedostatok akéhokoľvek vnútorného materiálu z Mesiaca, ktorý by stekal z povrchu pod povrch. To by sa stalo, keď by nárazová hlavica „narazila“ na Mesiac a vykopala sa hlboko pod povrchom. Ukazuje sa, že počiatočný kráter sa pravdepodobne zrútil veľmi rýchlo, ktorý poslal materiál okolo okrajov, ktoré tečú a padajú do krátera. To by zakrývalo akúkoľvek plášťovú skalu, ktorá mohla v dôsledku nárazu stekať. To vysvetľuje, prečo majú horniny v orientálnej kotline veľmi podobné chemické zloženie ako ostatné povrchové horniny na Mesiaci.
Tím GRAIL použil údaje kozmickej lode na modelovanie prstencov, ktoré sa vytvorili okolo pôvodného miesta dopadu, a bude pokračovať v analýze údajov, aby porozumel podrobnostiam nárazu a jeho následkom. Sondy GRAIL boli v podstate gravitometre, ktoré merali nepatrné variácie gravitačného poľa Mesiaca, keď prešli cez ich obežné dráhy. Čím je región masívnejší, tým väčší je jeho gravitačný tlak.
Boli to prvé hĺbkové štúdie gravitačného poľa Mesiaca. Sondy GRAIL boli spustené v roku 2011 a svoju misiu ukončili v roku 2012. Pozorovania, ktoré urobili, pomáhajú vedcom v oblasti planéty porozumieť formovaniu nárazových povodí a ich mnohonásobných prstencov inde na Mesiaci a iných svetoch v slnečnej sústave. Dopady zohrali úlohu v celej histórii slnečnej sústavy a ovplyvnili všetky planéty,vrátane Zeme.