Earth's Alfvén Wings Driven by the April 2023 Coronal Mass Ejection
2 BU - Boston University [Boston]
3 UMD - University of Maryland [College Park]
4 SSC - UNH Space Science Center [Durham]
5 IRF - Swedish Institute of Space Physics [Uppsala / Kiruna]
6 LPP - Laboratoire de Physique des Plasmas
7 Blackett Laboratory
8 SwRI - Southwest Research Institute [San Antonio]
9 LANL - Los Alamos National Laboratory
10 University of Texas at Arlington [Arlington]
11 APL - Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory [Laurel, MD]
12 UCLA - University of California [Los Angeles]
13 LASP - Laboratory for Atmospheric and Space Physics [Boulder]
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Résumé
Abstract We report a rare regime of Earth's magnetosphere interaction with sub‐Alfvénic solar wind in which the windsock‐like magnetosphere transforms into one with Alfvén wings. In the magnetic cloud of a Coronal Mass Ejection (CME) on 24 April 2023, NASA's Magnetospheric Multiscale mission distinguishes the following features: (a) unshocked and accelerated low‐beta CME plasma coming directly against Earth's dayside magnetosphere; (b) dynamical wing filaments representing new channels of magnetic connection between the magnetosphere and foot points of the Sun's erupted flux rope; (c) cold CME ions observed with energized counter‐streaming electrons, evidence of CME plasma captured due to by reconnection between magnetic‐cloud and Alfvén‐wing field lines. The reported measurements advance our knowledge of CME interaction with planetary magnetospheres, and open new opportunities to understand how sub‐Alfvénic plasma flows impact astrophysical bodies such as Mercury, moons of Jupiter, and exoplanets close to their host stars.