行星科學並非只有望遠鏡和光譜線。有時候，你還需要40英尺高的起重機、一個名叫A-Ray的人的建議，以及兩個重達2800磅的花崗岩球。貨真價實的花崗岩球。
科羅拉多州博爾德市西南研究院的研究科學家丹·杜爾達想要驗證太空岩石碰撞的力學原理，有助於解釋小行星和行星的形成。他從博爾德市一座獨特的噴泉中汲取靈感，訂購了兩個直徑3英尺的花崗岩球，並進行了測試。
當小岩石碰撞時，它們會像撞球一樣互相彈開。物理學家利用數學模型將這種反彈特性外推到更大的尺度，這有助於他們研究小行星和行星的形成過程。他們使用碰撞中出射速度與入射速度之比，稱為恢復係數。恢復係數衡量的是碰撞中能量的消耗量。
對於巨石而言，你可能會認為這些數據會發生變化，因為部分碰撞能量可能會被吸收，並導致岩石斷裂。但滑坡堆積物中存在大量巨石表明，岩石相當堅硬。杜爾達想要測試不同尺寸球體的恢復係數是否相同，以此驗證現有的小行星和行星模型。他需要一些大球才能得出答案。
「這涉及到我們模擬小行星或土星環中大顆粒的毀滅過程時所模擬的結果，」杜爾達解釋。 「這對於我們這個領域的常規研究來說，可謂是突破常規。當你需要租用兩台40噸重的起重機來進行行星科學實驗時，你就是在做一些不同尋常的事情。”
杜爾達辦公室附近新建的露天購物中心裡有一個噴泉，噴泉中央是一個雕刻精美的花崗岩球體，這引起了他的興趣。他上網搜尋了設計師waterfountains.com，並訂購了一對直徑1公尺的花崗岩球體。他說，這些球體是在中國開採和加工的。
杜爾達的辦公室位於博爾德一個相當高檔的街區——隔壁的水療中心可能會反對兩台巨型起重機停在外面一周——所以他把實驗搬到了位於德克薩斯州聖安東尼奧的西南研究院總部。他租用的兩台起重機還配備了操作員艾倫·羅林斯（又名A-Ray）和克里斯·韋斯特，他們與科學家納奧爾·莫夫紹維茨、德里克·C·理查森、埃里克·阿斯普豪格和亞歷克斯·摩根一起，被列為杜爾達論文的共同作者。杜爾達說，他們對他這個不同尋常的實驗的興趣給他留下了深刻的印象，並感謝他們就如何固定球體以及如何釋放球體以發出合適的撞擊聲提出的建議。例如，A-Ray提出了用紮線帶將球體固定在一定距離，然後用鋼絲鉗剪斷紮帶以釋放張力的想法。
研究人員總共讓這些球以最高 3.5 英里/小時的速度相互撞擊了 108 次。請觀看下方影片了解詳情。
「在我們能夠安全進行實驗的速度範圍內，結果非常接近，」杜爾達說。這將有助於完善碰撞物理模型，從而幫助科學家在行星科學領域更深入地了解小行星撞擊、太空碎片聚集等問題。這項研究成果發表在1月的《伊卡洛斯》雜誌。
他說，在完成敲擊器研究之後，杜爾達和他的同事最終還是對球體進行了研究。他們需要一些相同花崗岩的小塊進行後續研究，例如檢驗它們的成分。
他說：“與其用錘子砸它們，我們覺得不如做些對行星科學更有用的事，那就是進行高速撞擊。最後，我們用大砲轟擊它們，在它們側面炸出了巨大的隕石坑。”
這些實驗的結果尚未公佈，但杜爾達表示他得到了一些令人驚訝的結果。
任務完成，現在其中一個「死星」球體被放置在西南研究院位於聖安東尼奧的總部，證明了科學家有時需要的那些奇特的實驗證據——以及花崗岩球。
