Kelvin–Helmholtz instability (KHI), driven by the velocity inhomogeneity at Earth's magnetopause, has been shown to play a major role in mixing the magnetospheric and the solar wind plasma during northward periods. In fact, when the magnetospheric and interplanetary magnetic fields are mostly perpendicular to the equatorial plane, KHI can develop at a low latitude without being significantly inhibited by the magnetic tension. In contrast, at a high latitude, the more complex magnetic configuration is believed to totally stabilize the instability. This intrinsic 3D dynamics is investigated in a simplified geometry showing that KHI is able to kink the magnetic field lines at a mid-latitude and to create current layers where magnetic reconnection spontaneously develops. It is shown that a mid-latitude reconnection is able to change the global topology of the magnetic field and to connect interplanetary field lines to the Earth's cups, allowing the solar wind to directly enter the magnetosphere.
ケルビン・ヘルムホルツ不安定性(KHI)は、地球の磁気圏界面における速度の不均一性によって駆動され、北向きの期間中に磁気圏プラズマと太陽風プラズマの混合において主要な役割を果たすことが示されている。実際、磁気圏および惑星間磁場が赤道面に対してほぼ垂直である場合、KHIは磁気張力によって有意に抑制されることなく、低緯度で発達し得る。対照的に、高緯度では、より複雑な磁場構造がこの不安定性を完全に安定化させると考えられている。この固有の3次元ダイナミクスは、簡略化された幾何学形状において調査され、KHIが中緯度で磁力線を屈曲させ、磁気リコネクションが自発的に発生する電流層を形成できることを示している。中緯度リコネクションは、磁場の大域的トポロジーを変化させ、惑星間磁力線を地球のカスプに接続し、太陽風が磁気圏へ直接進入することを可能にすることが示されている。