En reconocimiento a la calidad de su investigación
y con el fin de apoyar su trabajo científico, Luis Benet
Fernández, investigador del Instituto de Ciencias Físicas
(ICF) de la UNAM, obtuvo una de las Cátedras de Investigación
Marcos Moshinsky, en el área de Ciencias Físicas.
Fueron instituidas por la Fundación Marcos
Moshinsky para distinguir a jóvenes científicos
de calidad y promesas excepcionales. Consiste en un significativo
apoyo financiero para realizar un proyecto de investigación
original, que se espera contribuya de manera importante al desarrollo
de nuestro país en este ámbito.
El trabajo ganador de Benet, egresado de la Universidad
de Basilea, Suiza, busca entender el confinamiento y la estructura
de anillos planetarios delgados, en particular, el caso del
anillo F de Saturno.
Inicialmente, se creó una teoría denominada
'de pastoreo' para explicar la existencia de los anillos de
Urano, la cual afirma que hay lunas pastoras que confinan el
anillo a través del intercambio del momento angular con
las partículas de aquél. Sin embargo, en el caso
del F de Saturno, la teoría no se cumple debido, entre
otras cosas, a que sus lunas pastoras (Prometeo y Pandora) tienen
masas demasiado pequeñas y no existen las resonancias
de tiempo medio para confinar el anillo.
Con estas investigaciones, abundó, quiero demostrar
que los indicadores dinámicos que hemos introducido son
efectivos con el uso de integraciones numéricas más
largas y un mayor número de condiciones iniciales. Además,
habrá que comparar los resultados con las observaciones
del anillo F. Por último, y con distintas técnicas,
se buscará identificar qué estructuras invariantes
de la dinámica proveen las condiciones de atrapamiento,
y se intentará caracterizarlas.
Benet y Ángel Jorba, colega de la Universidad
de Barcelona, han realizado simulaciones numéricas extensas
que muestran dos regiones, donde las partículas que permanecen
atrapadas en el anillo por tiempos largos se mueven de manera
más estable en comparación a otras vecinas. Al
filtrar las partículas inestables, con indicadores dinámicos,
los investigadores obtienen uno delgado, excéntrico,
con bordes bien definidos, y consistente con las observaciones.
Sin embargo, sus resultados son preliminares. Por ello,
ahora pretenden hacer integraciones numéricas más
largas y de alta precisión que mejoren los datos estadísticos
para compararlos con las características observadas y
entender mejor cómo es que este delgado anillo del sexto
planeta del Sistema Solar está confinado.
Benet explicó que, inicialmente, estudiaron
un modelo no realista, un billar abierto en órbita circular
o elíptica. Este modelo nos ayudó a entender el
tipo de invariantes dinámicos que permiten tener un atrapamiento
efectivo en regiones del espacio fase.
Los anillos que obtuvimos comparten propiedades estructurales
con planetarios delgados, que no se entienden muy bien, como
los bordes abruptos, su delgadez o su propia excentricidad.
Además, agregó, logramos ejemplos con
varios componentes, y también arcos. Con el enfoque propuesto,
estas propiedades aparecen como consecuencia de la estructura
del espacio fase; la localización específica del
anillo se puede conseguir.
El universitario dijo que cálculos más
recientes en un modelo realista muestran que el enfoque es esencialmente
correcto, además, han permitido detectar "complicaciones"
asociadas a las interacciones gravitacionales.
Con 18 años de colaborar en la UNAM, aseguró
que laborar aquí es, y ha sido, una gran experiencia,
en la que nunca le ha faltado apoyo; también es un honor
y una responsabilidad, al ser parte de la institución
académica con más prestigio en el país.
A lo largo de su carrera, ha trabajado en temas diversos,
en torno a las manifestaciones de la física no lineal
y el caos hamiltoniano en sistemas clásicos y cuánticos,
incluida la teoría de matrices aleatorias y el estudio
de modelos de acreción y evolución planetaria
sencillos.
Sus investigaciones en esta área se han visto
reflejadas en diversas publicaciones como Journal of Physics
A, Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy, y Physical Review
Letters. Otras han aparecido en Annals of Physics, Physical
Review A y E, Europhysics Letters, y Monthly Notices
of the Royal Astronomical Society.
Benet comentó que la motivación por participar
en la convocatoria de estas cátedras está relacionada
con el prestigio asociado al propio Marcos Moshinsky. “Es,
sin lugar a dudas, el padre de una generación importante
de físicos mexicanos, precursor de la física nuclear
del país e impulsor de la teoría de grupos. Tuve
el placer de conocerlo y colaborar brevemente con él
al finalizar mi licenciatura, justo antes de ir a hacer mis
estudios de posgrado”.
