Sinuous rilles

Původní představy o vzniku těchto útvarů vycházely z neschopnosti získat lepší vizuální informace, které musely být založeny na pozemských pozorováních za pomoci teleskopů. Tyto názory se opíraly o myšlenku, že se bude jednat o praskliny či zvláštní zlomy v kůře Měsíce. Později přišel americký astronom William Henry Pickering s teorií, že by Sinuous rilles mohly být vytvořeny proudem tekoucí vody[1] či rychle roztaveným vodním ledem či permafrostem zachyceným v hornině.[2] Teorie byla podepřena o vizuální pozorování, jelikož Sinuous rilles mají množství podobných znaků jako vodní koryta na zemském povrchu.[2] Později se vynořily ještě další teorie a spekulace o jejich možném vzniku jako např. zkapalnění plynů na hranici zlomů.[2]

Několik Sinuous rilles na Měsíci.

Nicméně detailnější pozorování, měření jejich tvarů a nepřítomnost vody na Měsíci při makroskopickém pozorování i ve vzorcích z Měsíce začaly rychle tuto teorii podkopávat.[1] Později se proto začala objevovat teorie, která spojovala vznik Sinuous rilles s lávovým tokem, jak přinášely mise Apollo stále nové poznatky a fotografie. Dnes je obecně přijímán názor, že Sinuous rilles jsou výsledkem rychle tekoucí lávy a to buď po povrchu, nebo v jeho těsné blízkosti, kdy se lávový proud nechová laminárně ale turbulentně.[6] Turbulentním prouděním je do podloží předáváno mnohem více tepla než v případě laminárního proudění, což může mít za následek dosažení bodu solidu podložní horniny a její tavení. Takto roztavená hornina je pak následně společně s vyvrhovanou lávou odnášena,[6] což vytváří lávové kanály či tunely. Odhaduje se, že rychlost tepelné eroze pak dosahuje několika centimetrů za hodinu.[6] K tomu je nutné taktéž připočíst možnost, že vlivem eroze, nestability stěn či otřesů může dojít k propadnutí stropu a otevření dříve podzemních kanálu.[2] Na druhou stranu některá Sinuous rilles se nedají procesy spojené s tekoucí lávou vysvětlit a jejich vznik se spojuje stále se zlomovými strukturami.[1]

Na zemském povrchu je žhavá láva v kontaktu s atmosférou, která umožňuje konvekci tepla. V prostředí vakua musí teplo z povrchu lávy unikat hlavně radiací a v malém množství částečně i kondukcí. Na Zemi při delším pohybu lávy dochází k tomu, že se na jejím povrchu vytvoří krusta, která zabraňuje rychlé ztrátě tepla a láva pod ní může proudit na větší vzdálenosti. Měsíc má oproti Zemi pouze šestinovou gravitaci, což by mohlo být možným vysvětlením, že láva byla schopna cestovat na vzdálenost až stovky kilometrů (na Zemi jsou nejdelší lávové tunely dlouhé desítky kilometrů). U ústí se většinou nenachází žádný lávový materiál, který by bylo snadné pozorovat.

Rilles (Rimae Prinz) okolo kráteru Prinz na Měsíci.

Koryta jsou obvykle dlouhá desítky až stovky kilometrů táhnoucí se jak rovinatou krajinou, tak i ze svahu do nížiny. Koryta, která se rozkládají v nížinách, mají často neohraničené a rozostřené okraje, což napovídá, že zde mohlo dojít k rozlevu lávy do okolí či větší erozi. Jsou obvykle jeden až pět kilometrů široká s různou hloubkou zářezu do okolní krajiny. Obecně platí, že čím je koryto dále od zdroje magmatu, tím je mělčí. Na začátku jsou tak koryta nejhlubší, což nasvědčuje většímu objemu proudící lávy či větší rychlosti.

Koryto zpravidla začíná v oblasti impaktního kráteru, odkud asi pochází i materiál nutný pro jeho vznik. V průběhu pohybu se láva chová jako kapalina, takže vytváří morfologické struktury podobné říčnímu korytu včetně meandrovitých záhybů. Tvar může být různý od koryt rovných po koryta různě zakroucená, což vede vědce k myšlence, že existuje více způsobů jejich vzniku (proudící láva, tektonické pochody, průnik těchto možností atd.). Některé Sinuous rilles mají na dně prohlubně vyhloubená menší koryta, která naznačují, že tudy materiál proudil ve dvou oddělených obdobích.[1] Sklony svahů se pohybují mezi 10° až 23° s průměrným sklonem 17°.[2]

Předpokládá se, že Sinuous rilles vzniklá na Měsíci a i dalších tělesech, jsou výsledkem vulkanismu nízkoviskózní bazaltické lávy o velmi vysoké teplotě.[11]

Sinuous rilles vzbuzují velkou pozornost mezi vědci a inženýry, kteří uvažují či plánují osídlení cizích vesmírných těles.[11] Tyto útvary naznačují, že se na jiných terestrických tělesech mohou a s vysokou pravděpodobností i budou nacházet rozsáhlé přírodní podzemní prostory, které by mohly být snadno využitelné lidstvem pro osídlení.[11] Propadlé Rilles jsou nejspíše poničená forma lávových tunelů,[18] které se pod povrchem nacházejí. Jejich zkoumáním, mapováním a přesným zaměřením se selektují oblasti, ve kterých je zvýšená pravděpodobnost toho, že se zde budou nacházet další neponičené tunely vhodné pro osídlení.

Lávové tunely i Sinuous rilles jsou vhodné pro budoucí základny z několika důvodů. Pokud jsou zachovalé všechny strany, vyžadují jen minimální stavební práce a materiál pro uzavření a utěsnění prostoru. Za další umožňují vytvořit snadno uzavřený systém chránící před některými přírodními nebezpečími jako jsou dopady mikrometeoritů či prachové bouře. I v případě, že by nebylo možné tyto prostory uzavřít a utěsnit, jeví se jako vhodná místa pro venkovní skladování strojů a vozidel.[11] Stínění okolních hornin by poskytovalo případným obyvatelům i ochranu před dopadajícím kosmickým zářením a radiací.[11]