Data from the Cluster spacecraft during their magnetopause crossing on 25 January 2002 are presented. The magnetopause was in a state of slow non-oscillatory motion during the observational period. Coherent structures of magnetosheath plasma, here typified as plasmoids, were seen on closed magnetic field lines on the inside of the magnetopause. Using simultaneous measurements on two spacecraft, the inward motion of the plasmoids is followed from one spacecraft to the next, and it is found to be in agreement with the measured ion velocity. The plasma characteristics and the direction of motion of the plasmoids show that they have penetrated the magnetopause, and the observations are consistent with the concept of impulsive penetration, as it is known from theory, simulations, and laboratory experiments. The mean flux across the magnetopause observed was 0.2%–0.5% of the solar wind flux at the time, and the peak values of the flux inside the plasmoids reached approximately 20% of the solar wind flux.

1.
S.-I.
Akasofu
,
Space Sci. Rev.
28
,
121
(
1981
).
2.
R. C.
Fear
,
A. N.
Fazakerley
,
C. J.
Owen
,
A. D.
Lahiff
,
E. A.
Lucek
,
A.
Balogh
,
L. M.
Kistler
,
C.
Mouikis
, and
H.
Rème
,
Ann. Geophys.
23
,
2605
(
2005
).
3.
C. T.
Russell
and
R. C.
Elphic
,
Space Sci. Rev.
22
,
681
(
1978
).
4.
C. T.
Russell
and
R. C.
Elphic
,
Geophys. Res. Lett.
6
,
33
, doi: (
1979
).
5.
J. T.
Gosling
,
M. F.
Thomsen
,
S. J.
Bame
,
R. C.
Elphic
, and
C. T.
Russell
,
J. Geophys. Res.
96
,
14097
, doi: (
1991
).
6.
P.
Song
and
C. T.
Russell
,
J. Geophys. Res.
97
,
1411
, doi: (
1992
).
7.
D.
Sibeck
,
G.
Paschmann
,
R.
Treumann
,
S.
Fuselier
,
W.
Lennartsson
,
M.
Lockwood
,
R.
Lundin
,
K.
Ogilvie
,
T.
Onsager
,
T.-D.
Phan
,
M.
Roth
,
M.
Scholer
,
N.
Sckopke
,
K.
Stasiewicz
, and
M.
Yamauchi
,
Space Sci. Rev.
88
,
207
(
1999
).
8.
H.
Hasegawa
,
M.
Fujimoto
,
T.-D.
Phan
,
H.
Rème
,
A.
Balogh
,
M. W.
Dunlop
,
C.
Hashimoto
, and
R.
TanDokoro
,
Nature (London)
430
,
755
(
2004
).
9.
J.
Lemaire
,
Planet. Space Sci.
25
,
887
(
1977
).
10.
W. H.
Bostick
,
Phys. Rev.
104
,
292
(
1956
).
11.
The Oxford English Dictionary
, 2nd ed., edited by
J.
Simpson
and
E.
Weiner
(
Oxford University Press
,
Oxford
,
1989
).
12.
G.
Schmidt
,
Phys. Fluids
3
,
961
(
1960
).
13.
W.
Peter
and
N.
Rostoker
,
Phys. Fluids
25
,
730
(
1982
).
14.
F. J.
Wessel
,
R.
Hong
,
J.
Song
,
A.
Fisher
,
N.
Rostoker
,
A.
Ron
,
R.
Li
, and
R. Y.
Fan
,
Phys. Fluids
31
,
3778
(
1988
).
15.
H.
Ishizuka
and
S.
Robertson
,
Phys. Fluids
25
,
2353
(
1982
).
16.
B. H.
Ripin
,
E. A.
McLean
,
C. K.
Manka
,
C.
Pawley
,
J. A.
Stamper
,
T. A.
Peyser
,
A. N.
Mostovych
,
J.
Grun
, and
J.
Huba
,
Phys. Rev. Lett.
59
,
2299
(
1987
).
17.
A. B.
Hassam
and
J. D.
Huba
,
Geophys. Res. Lett.
14
,
60
, doi: (
1987
).
18.
B.
Häusler
,
R. A.
Treumann
,
O. H.
Bauer
,
G.
Haerendel
,
R.
Bush
,
C. W.
Carlsson
,
B.
Theile
,
M. C.
Kelley
,
V. S.
Dokunin
, and
Y. Y.
Ruzhin
,
J. Geophys. Res.
91
,
287
, doi: (
1986
).
19.
J.
Lemaire
,
J. Plasma Phys.
33
,
425
(
1985
).
20.
M. M.
Echim
,
J. F.
Lemaire
, and
M.
Roth
,
Phys. Plasmas
12
,
072904
(
2005
).
21.
T.
Hurtig
,
N.
Brenning
, and
M. A.
Raadu
,
Phys. Plasmas
10
,
4291
(
2003
).
22.
T.
Hurtig
,
N.
Brenning
, and
M. A.
Raadu
,
Phys. Plasmas
11
,
L33
(
2004
).
23.
H.
Gunell
,
T.
Hurtig
,
H.
Nilsson
,
M.
Koepke
, and
N.
Brenning
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
50
,
074013
(
2008
).
24.
H.
Gunell
,
J. J.
Walker
,
M. E.
Koepke
,
T.
Hurtig
,
N.
Brenning
, and
H.
Nilsson
,
Phys. Plasmas
16
,
112901
(
2009
).
25.
M.
André
,
R.
Behlke
,
J.-E.
Wahlund
,
A.
Vaivads
,
A.-I.
Eriksson
,
A.
Tjulin
,
T. D.
Carozzi
,
C.
Cully
,
G.
Gustafsson
,
D.
Sundkvist
,
Y.
Khotyaintsev
,
N.
Cornilleau-Wehrlin
,
L.
Rezeau
,
M.
Maksimovic
,
E.
Lucek
,
A.
Balogh
,
M.
Dunlop
,
P.-A.
Lindqvist
,
F.
Mozer
,
A.
Pedersen
, and
A.
Fazakerley
,
Ann. Geophys.
19
,
1471
(
2001
).
26.
J.
Woch
and
R.
Lundin
,
J. Geophys. Res.
97
,
1431
, doi: (
1992
).
27.
R.
Lundin
,
J.-A.
Sauvaud
,
H.
Rème
,
A.
Balogh
,
I.
Dandouras
,
J. M.
Bosqued
,
C.
Carlson
,
G. K.
Parks
,
E.
Möbius
,
L. M.
Kistler
,
B.
Klecker
,
E.
Amata
,
V.
Formisano
,
M.
Dunlop
,
L.
Eliasson
,
A.
Korth
,
B.
Lavraud
, and
M.
McCarthy
,
Ann. Geophys.
21
,
457
(
2003
).
28.
D.
Hubert
,
C.
Perche
,
C. C.
Harvey
,
C.
Lacombe
, and
C. T.
Russell
,
Geophys. Res. Lett.
16
,
159
, doi: (
1989
).
29.
S.
Savin
,
L.
Zelenyi
,
E.
Amata
,
J.
Buechner
,
J.
Blecki
,
A.
Greco
,
S.
Klimov
,
R. E.
Lopez
,
B.
Nikutowski
,
E.
Panov
,
J.
Pickett
,
J. L.
Rauch
,
S.
Romanov
,
P.
Song
,
A.
Skalsky
,
V.
Smirnov
,
A.
Taktakishvili
,
P.
Veltry
, and
G.
Zimbardo
,
Planet. Space Sci.
53
,
133
(
2005
).
30.
S.
Savin
,
E.
Amata
,
L.
Zelenyi
,
V.
Budaev
,
G.
Consolini
,
R.
Treumann
,
E.
Lucek
,
J.
Safrankova
,
Z.
Nemecek
,
Y.
Khotyaintsev
,
M.
Andre
,
J.
Buechner
,
H.
Alleyne
,
P.
Song
,
J.
Blecki
,
J. L.
Rauch
,
S.
Romanov
,
S.
Klimov
, and
A.
Skalsky
,
JETP Lett.
87
,
593
(
2008
).
31.
S.
Savin
,
V.
Budaev
,
L.
Zelenyi
,
E.
Amata
,
D.
Sibeck
,
V.
Lutsenko
,
N.
Borodkova
,
H.
Zhang
,
V.
Angelopoulos
,
J.
Safrankova
,
Z.
Nemecek
,
J.
Blecki
,
J.
Buechner
,
L.
Kozak
,
S.
Romanov
,
A.
Skalsky
, and
V.
Krasnoselskikh
,
JETP Lett.
93
,
754
(
2011
).
32.
H.
Hietala
,
N.
Partamies
,
T. V.
Laitinen
,
L. B. N.
Clausen
,
G.
Facskó
,
A.
Vaivads
,
H. E. J.
Koskinen
,
I.
Dandouras
,
H.
Rème
, and
E. A.
Lucek
,
Ann. Geophys.
30
,
33
(
2012
).
33.
T.
Karlsson
,
N.
Brenning
,
H.
Nilsson
,
J.-G.
Trotignon
,
X.
Vallières
, and
G.
Facsko
,
J. Geophys. Res.
117
,
A03227
, doi: (
2012
).
34.
E. V.
Mishin
,
P. A.
Puhl-Quinn
, and
O.
Santolik
,
Geophys. Res. Lett.
37
,
L07106
, doi: (
2010
).
35.
J.
Shue
,
J. K.
Chao
,
H. C.
Fu
,
C. T.
Russell
,
P.
Song
,
K. K.
Khurana
, and
H. J.
Singer
,
J. Geophys. Res.
102
,
9497
, doi: (
1997
).
36.
R. P.
Lepping
,
M. H.
Acũna
,
L. F.
Burlaga
,
W. M.
Farrell
,
J. A.
Slavin
,
K. H.
Schatten
,
F.
Mariani
,
N. F.
Ness
,
F. M.
Neubauer
,
Y. C.
Whang
,
J. B.
Byrnes
,
R. S.
Kennon
,
P. V.
Panetta
,
J.
Scheifele
, and
E. M.
Worley
,
Space Sci. Rev.
71
,
207
(
1995
).
37.
K. W.
Ogilvie
,
D. J.
Chornay
,
R. J.
Fritzenreiter
,
F.
Hunsaker
,
J.
Keller
,
J.
Lobell
,
G.
Miller
,
J. D.
Scudder
,
E. C.
Sittler
, Jr.
,
R. B.
Torbert
,
D.
Bodet
,
G.
Needell
,
A. J.
Lazarus
,
J. T.
Steinberg
,
J. H.
Tappan
,
A.
Mavretic
, and
E.
Gergin
,
Space Sci. Rev.
71
,
55
(
1995
).
38.
A.
Balogh
,
C. M.
Carr
,
M. H.
Acuña
,
M. W.
Dunlop
,
T. J.
Beek
,
P.
Brown
,
K.-H.
Fornaçon
,
E.
Georgescu
,
K.-H.
Glassmeier
,
J.
Harris
,
G.
Musmann
,
T.
Oddy
, and
K.
Schwingenschuh
,
Ann. Geophys.
19
,
1207
(
2001
).
39.
D. G.
Mitchell
,
F.
Kutchko
,
D. J.
Williams
,
T. E.
Eastman
, and
L. A.
Frank
,
J. Geophys. Res.
92
,
7394
, doi: (
1987
).
40.
H.
Rème
,
C.
Aoustin
,
J. M.
Bosqued
,
I.
Dandouras
,
B.
Lavraud
,
J. A.
Sauvaud
,
A.
Barthe
,
J.
Bouyssou
,
T.
Camus
,
O.
Coeur-Joly
,
A.
Cros
,
J.
Cuvilo
,
F.
Ducay
,
Y.
Garbarowitz
,
J. L.
Medale
,
E.
Penou
,
H.
Perrier
,
D.
Romefort
,
J.
Rouzaud
,
C.
Vallat
,
D.
Alcaydé
,
C.
Jacquey
,
C.
Mazelle
,
C.
D’Uston
,
E.
Möbius
,
L. M.
Kistler
,
K.
Crocker
,
M.
Granoff
,
C.
Mouikis
,
M.
Popecki
,
M.
Vosbury
,
B.
Klecker
,
D.
Hovestadt
,
H.
Kucharek
,
E.
Kuenneth
,
G.
Paschmann
,
M.
Scholer
,
N.
Sckopke
,
E.
Seidenschwang
,
C. W.
Carlson
,
D. W.
Curtis
,
C.
Ingraham
,
R. P.
Lin
,
J. P.
McFadden
,
G. K.
Parks
,
T.
Phan
,
V.
Formisano
,
E.
Amata
,
M. B.
Bavassano-Cattaneo
,
P.
Baldetti
,
R.
Bruno
,
G.
Chionchio
,
A.
di Lellis
,
M. F.
Marcucci
,
G.
Pallocchia
,
A.
Korth
,
P. W.
Daly
,
B.
Graeve
,
H.
Rosenbauer
,
V.
Vasyliunas
,
M.
McCarthy
,
M.
Wilber
,
L.
Eliasson
,
R.
Lundin
,
S.
Olsen
,
E. G.
Shelley
,
S.
Fuselier
,
A. G.
Ghielmetti
,
W.
Lennartsson
,
C. P.
Escoubet
,
H.
Balsiger
,
R.
Friedel
,
J.-B.
Cao
,
R. A.
Kovrazhkin
,
I.
Papamastorakis
,
R.
Pellat
,
J.
Scudder
, and
B.
Sonnerup
,
Ann. Geophys.
19
,
1303
(
2001
).
41.
A. D.
Johnstone
,
C.
Alsop
,
S.
Burge
,
P. J.
Carter
,
A. J.
Coates
,
A. J.
Coker
,
A. N.
Fazakerley
,
M.
Grande
,
R. A.
Gowen
,
C.
Gurgiolo
,
B. K.
Hancock
,
B.
Narheim
,
A.
Preece
,
P. H.
Sheather
,
J. D.
Winningham
, and
R. D.
Woodliffe
,
Space Sci. Rev.
79
,
351
(
1997
).
42.
G.
Gustafsson
,
M.
André
,
T.
Carozzi
,
A. I.
Eriksson
,
C.-G.
Fälthammar
,
R.
Grard
,
G.
Holmgren
,
J. A.
Holtet
,
N.
Ivchenko
,
T.
Karlsson
,
Y.
Khotyaintsev
,
S.
Klimov
,
H.
Laakso
,
P.-A.
Lindqvist
,
B.
Lybekk
,
G.
Marklund
,
F.
Mozer
,
K.
Mursula
,
A.
Pedersen
,
B.
Popielawska
,
S.
Savin
,
K.
Stasiewicz
,
P.
Tanskanen
,
A.
Vaivads
, and
J.-E.
Wahlund
,
Ann. Geophys.
19
,
1219
(
2001
).
43.
T.
Phan
,
M.
Dunlop
,
G.
Paschmann
,
B.
Klecker
,
J.
Bosqued
,
H.
Rème
,
A.
Balogh
,
C.
Twitty
,
F.
Mozer
,
C.
Carlson
,
C.
Mouikis
, and
L.
Kistler
,
Ann. Geophys.
22
,
2355
(
2004
).
44.
M.
Yamada
,
R.
Kulsrud
, and
H.
Ji
,
Rev. Mod. Phys.
82
,
603
(
2010
).
45.
N.
Brenning
,
T.
Hurtig
, and
M. A.
Raadu
,
Phys. Plasmas
12
,
012309
(
2005
).
46.
D. J.
Southwood
,
C. J.
Farrugia
, and
M. A.
Saunders
,
Planet. Space Sci.
36
,
503
(
1988
).
47.
J. W.
Dungey
,
Phys. Rev. Lett.
6
,
47
(
1961
).
48.
H.
Hasegawa
,
M.
Fujimoto
,
K.
Takagi
,
Y.
Saito
,
T.
Mukai
, and
H.
Rème
,
J. Geophys. Res., [Space Phys.]
111
,
9203
, doi: (
2006
).
You do not currently have access to this content.