Premiers résultats des mesures coordonnées entre Cluster et Double Star, un avant goût des projets multi- échelles N. Cornilleau-Wehrlin, D. Attié, F.

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1 Premiers résultats des mesures coordonnées entre Cluster et Double Star, un avant goût des projets multi- échelles N. Cornilleau-Wehrlin, D. Attié, F. Sahraoui, G. Belmont, I. Dandouras, C. Vallat, L. Rezeau, P. Robert, H. Rème

2 Objectifs scientifiques de DSP en complément de Cluster DSP : coopération Chine - ESA Complémentarité des orbites DSP équatorial et Cluster Magnétopause à basse latitude Etudes des sous orages Transport du plasma Similarité des instruments

3 Solar wind Summer Winter Cluster DSP Equatorial STAFF HIA (CIS) Modèles de FGM rechange de PEACE Cluster

4 Etude des ondes ULF à la magnétopause La magnétopause : une des régions clé de l’interface Vent Solaire –Magnétosphère Forte intensité des ondes UBF, maximum à la magnétopause Une des causes possibles de pénétration de particules du vent solaire dans la magnétosphère

5 STAFF FGM ondes ULF à la magnétopause - Cluster Magnétosph MP Magnétogaîne Cluster : 4 satellites, k-filtering (Pinçon et Lefeuvre, 1991,Sahraoui et al, 2003); differents modes, dont le mode miroir Réflexion à la magnétopause Puissance des ondes augmente avec: Pression VS = point subsolaire Magnétopause Rotation de B à la MP

6 Coordinated magnetopause crossings by both Cluster and DSP-TC1 21 coordinated crossings between 21-02-2004 and 22-05-2004 17 are within one hour Half of the events : determination of subsolar point identical +/- 10% 4 Cluster ~identical : separation 200 km Cornilleau-Wehrlin et al, 2005

7 An example of coordinated Magnetopause crossing by DSP-TC1 and CLUSTER  Re ~9;  t = 35 mn; Rss~9.5  Rss ~4% DSP CLUSTER

8 Cluster DSP Power spectra Bx By Bz Btotal 0.2 1.0 10.0 HZ In what follows we will consider Bz, from 2-10 Hz, or the total power at 2 Hz 22-02-2004

9 For most events the power at DSP (low latitude) is higher than at Cluster

10 12 DSP : no Local time dependence The power is stronger at Cluster (high latitude) when Solar Wind pressure increases, the magnetosphere get compressed e.g., 1, on 10/04/04, an IP Shock reaches Earth between DSP and Cluster MPXing, and the subsolar point has decreased by 3 Re

11 Résultats de la comparaison à la magnétopause ; aspects multi-échelles Cluster 3xD, séparations 100-200 km : modes, besoin de 4 points de mesure Double Star : Permet la comparaison à deux latitudes, ou à deux heures locales Question : Si les différences d’amplitude observées étaient dues à la pression, on devrait observer une dépendance en LT sur DSP Interprétation en terme de différents modes; non directement accessible avec un point (DSP) Futur : Différentes échelles aux différentes distances ?

12 TC1 Cluster TC1 Dandouras et al., AOGS 2005 Double Star et Cluster Observations conjuguées lors d’un sous-orage dans la queue de la magnétosphère

13 Tail-like configuration Dipolarisation Double Star observations dans la couche de plasma proche (13.3 R E ) lors du déclenchement d’un sous orage magnétosphérique

14 Double Star Cluster Plasma sheet drop-out Ion Energy Dispersion at PSBL Double Star: Dipolarisation / plasma sheet expansion Cluster observed a heated plasma sheet in the same meridian but in the Northern tail (R  12.5 RE), Energetic ion beam moving Earthward then detected by Cluster at the PSBL (~1600 km s-1), followed by Tailward moving ion beams (~400 km s-1). Energy-dispersed structure observed by Cluster, compatible with an ion acceleration source tailward of the spacecraft (by ~ 22 RE).

15 Même méridien, dans la queue au moment d’un sous orage; Cluster est dans les lobes. Ne voit l’effet du sous- orage que lorsqu’il pénètre dans la couche de plasma, à plus basse latitude : difficultés de la bonne conjugaison au moment d’un évènement. Peu de “bonnes” conjugaisons On ne peut pas faire un “bon” timing; Mesures d’ondes : problème lié aux interférences : THEMIS

16 En conclusion Les premières mesures coordonnées multi-échelles –Avec Cluster, 4 points, 3xD, petite échelle : identification de mode des ondes –Cluster - Double STAR : grande échelle –Magnétopause : toujours présente, statistiques possibles alliées à des études de cas –Pas d’identification de modes autour de DSP –Analyse d’évènements (sous-orages) : besoin de plusieurs satellites pour avoir la “bonne” conjugaison. “vrai” Projet Multi-échelles