Shock ripples are ion-inertial-scale waves propagating within the front region of magnetized quasi-perpendicular collisionless shocks. The ripples are thought to influence particle dynamics and acceleration at shocks. With the four magnetospheric multiscale (MMS) spacecraft, it is for the first time possible to fully resolve the small scale ripples in space. We use observations of one slow crossing of the Earth's non-stationary bow shock by MMS. From multi-spacecraft measurements we show that the non-stationarity is due to ripples propagating along the shock surface. We find that the ripples are near linearly polarized waves propagating in the coplanarity plane with a phase speed equal to the local Alfvén speed and have a wavelength close to 5 times the upstream ion inertial length. The dispersive properties of the ripples resemble those of Alfvén ion cyclotron waves in linear theory. Taking advantage of the slow crossing by the four MMS spacecraft, we map the shock-reflected ions as a function of ripple phase and distance from the shock. We find that ions are preferentially reflected in regions of the wave with magnetic field stronger than the average overshoot field, while in the regions of lower magnetic field, ions penetrate the shock to the downstream region.
衝撃波リップルは、磁化された無衝突衝撃波の前面領域内を伝播するイオン慣性スケールの波である。リップルは、衝撃波における粒子の動力学と加速に影響を及ぼすと考えられている。4機のMMS（マグネトスフィア・マルチスケール）宇宙機により、宇宙空間においてこの小さなスケールのリップルを完全に分解することが初めて可能となった。我々は、MMSによる地球の非定常バウショックの1回のゆっくりとした横断の観測データを用いる。多宇宙機測定から、非定常性は衝撃波面に沿って伝播するリップルに起因することを示す。リップルは、コプラナリティ面内を伝播するほぼ線形偏波の波であり、その位相速度は上流のアルフヴェン速度に等しく、波長は上流のイオン慣性長の約5倍であることが分かった。リップルの分散特性は、線形理論におけるアルフヴェン・イオンサイクロトロン波のそれに類似している。4機のMMS宇宙機によるゆっくりとした横断を活用し、リップルの位相と衝撃波からの距離の関数として衝撃波反射イオンをマッピングした。その結果、イオンは平均的なオーバーシュート磁場よりも強い磁場を持つリップルの領域で優先的に反射され、一方、磁場が弱い領域ではイオンは衝撃波を透過して下流領域に到達することが分かった。