Gigantische impactbassins op de maan Fascineren Lunaire geologen

De vroege geschiedenis van het systeem Aarde-maan was zeer gewelddadig. Het kwam net iets meer dan een miljard jaar nadat de zon en planeten zich begonnen te vormen. Eerst werd de maan zelf gemaakt door de botsing van een object ter grootte van Mars met de baby Aarde. Vervolgens, ongeveer 3,8 miljard jaar geleden, werden beide werelden gebombardeerd door puin dat overbleef van de creatie van de planeten. Mars en Mercurius dragen ook nog steeds de littekens van hun impact. Op de maan blijft het gigantische Orientale-bassin een stille getuige van deze periode, het "Late Heavy Bombardment" genoemd. Gedurende die tijd was de maan doorspekt met objecten uit de ruimte, en vulkanen stroomden ook vrij.

De geschiedenis van het Bassin Orientale

Het bekken van de Orientale werd gevormd door een gigantische impact zo'n 3,8 miljard jaar geleden. Het is wat planetaire wetenschappers een "multi-ring" impactbekken noemen. De ringen gevormd als schokgolven rimpelden over het oppervlak als gevolg van de botsing. Het oppervlak werd verwarmd en verzacht en terwijl het afkoelde, werden de rimpelringen op hun plaats "bevroren" in de rots. Het 3-ringige bassin zelf is ongeveer 930 kilometer (580 mijl) over.

De impact die Orientale creëerde, speelde een belangrijke rol in de vroege geologische geschiedenis van de maan. Het was buitengewoon storend en veranderde het op verschillende manieren: gebroken rotslagen, de rotsen smolten onder de hitte en de korst werd hard geschud. Het evenement vernietigde materiaal dat terug naar de oppervlakte viel. Terwijl het deed, werden oudere oppervlaktekenmerken vernietigd of bedekt. De lagen van "ejecta" helpen wetenschappers de ouderdom van oppervlaktekenmerken te bepalen. Omdat zoveel objecten tegen de jonge maan botsten, is het een heel complex verhaal om erachter te komen.

GRAIL Studies Orientale

De dubbele sondes van het Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) brachten variaties in het zwaartekrachtveld van de maan in kaart. De verzamelde gegevens vertellen wetenschappers over de binneninrichting van de maan en bevatten details voor kaarten van de massaconcentraties.

GRAIL voerde close-up zwaartekrachtscans van het Orientale-bekken uit om wetenschappers te helpen de massaconcentraties in de regio te achterhalen. Wat het planetaire wetenschapsteam wilde achterhalen was de grootte van het oorspronkelijke impactbassin. Dus zochten ze naar aanwijzingen van de eerste krater. Het bleek dat het oorspronkelijke splashdown-gebied ergens tussen de grootte van de twee binnenste ringen rond het bassin lag. Er is echter geen spoor van de rand van die oorspronkelijke krater. In plaats daarvan kaatste het oppervlak terug (stuiterde op en neer) na de botsing, en het materiaal dat terugviel naar de maan vernietigde elk spoor van de oorspronkelijke krater.

De belangrijkste impact heeft ongeveer 816.000 kubieke mijl materiaal uitgegraven. Dat is ongeveer 153 keer het volume van de Grote Meren in de VS. Het viel allemaal terug naar de maan, en samen met het smelten van het oppervlak, veegde het vrij goed de oorspronkelijke inslagkraterring weg.

GRAIL Lost a Mystery op

Een ding dat wetenschappers intrigeerde voordat GRAIL zijn werk deed, was het ontbreken van enig inwendig materiaal van de maan dat zou zijn opgestroomd van onder het oppervlak. Dit zou zijn gebeurd toen het botslichaam in de maan "stootte" en diep onder het oppervlak groef. Het bleek dat de aanvankelijke krater waarschijnlijk zeer snel instortte, waardoor materiaal langs de randen stroomde en in de krater tuimelde. Dat zou alle mantelrots hebben afgedekt die als gevolg van de impact zou zijn opgestroomd. Dit verklaart waarom de rotsen in het Orientale-bekken een zeer vergelijkbare chemische samenstelling hebben als de andere oppervlakte-rotsen op de maan.

Het GRAIL-team gebruikte de gegevens van het ruimtevaartuig om te modelleren hoe de ringen zich rond de oorspronkelijke impactsite vormden en zal de gegevens blijven analyseren om de details van de impact en de nasleep ervan te begrijpen. De GRAIL-sondes waren in wezen gravitometers die minieme variaties van het zwaartekrachtveld van de maan bepaalden terwijl ze tijdens hun banen voorbijgingen. Hoe massiever een gebied, hoe groter de aantrekkingskracht.

Dit waren de eerste diepgaande studies van het zwaartekrachtveld van de maan. De GRAANSondes werden in 2011 gelanceerd en beëindigden hun missie in 2012. De observaties die ze deden helpen planetaire wetenschappers om de vorming van impactbassins en hun meerdere ringen elders op de maan en op andere werelden in het zonnestelsel te begrijpen. Impacten hebben een rol gespeeld in de geschiedenis van het zonnestelsel en hadden invloed op alle planeten, inclusief de aarde.