The evolution of a deformed subcritical fast magnetosonic shock front is compared between two two-dimensional particle-in-cell simulations with different orientations of the magnetic field relative to the simulation box. All other initial and simulation conditions are kept identical. Shock boundary oscillations are observed in the simulation where the magnetic field direction is resolved. This oscillation is caused by the reformation of the shock front. One part of the front acts as a shock, while the other functions as a magnetic piston, with both halves changing their states in antiphase. The oscillation period corresponds to the time required for one shock wave to grow as the other collapses. In contrast, the corrugated fast magnetosonic shock does not oscillate in the second simulation, where the magnetic field is oriented out of the simulation plane. This dependence on magnetic field orientation suggests that the shock oscillation is induced by magnetic tension, which is only effective in the first simulation. In both simulations, the shock perturbation does not grow over time, indicating that the shocks are stable. The potential relevance of these findings for the Alfvénic oscillations of the supercritical Earth's bow shock, detected by the MMS multi-spacecraft mission, is also discussed.
変形した亜臨界高速マグネトソニック衝撃波前面の進化を、磁場のシミュレーションボックスに対する向きが異なる2つの二次元粒子インセルシミュレーション間で比較した。他のすべての初期条件およびシミュレーション条件は同一に保った。磁場方向が分解されるシミュレーションでは、衝撃波境界振動が観測された。この振動は衝撃波前面の再形成によって引き起こされる。前面の一方の部分は衝撃波として作用し、他方は磁気ピストンとして機能し、両方の半部は逆位相で状態を変化させる。振動周期は、一方の衝撃波が成長する間に他方が崩壊するのに必要な時間に対応する。対照的に、磁場がシミュレーション平面外を向いた2番目のシミュレーションでは、波打った高速マグネトソニック衝撃波は振動しない。この磁場方向への依存性は、衝撃波振動が最初のシミュレーションでのみ有効な磁気張力によって誘起されることを示唆する。両方のシミュレーションにおいて、衝撃波摂動は時間とともに成長せず、衝撃波が安定であることを示している。これらの発見が、MMS多宇宙機ミッションによって検出された超臨界地球バウショックのアルフヴェン振動に対して持つ潜在的な関連性についても議論される。