Collisionless shocks are widespread phenomena in the universe, and understanding the mechanisms behind their energy dissipation, with a rare number of collisions between particles, remains a significant unresolved question. The Earth’s bow shock provides an excellent opportunity to study this phenomena in situ. For high Mach number shocks, the shock cannot be sustained without partial reflection of the incoming ions. At higher Mach numbers, the shock surface starts to exhibit non-stationary behaviours, meaning that the shock surface starts evolving. One such behaviour is known as shock reformation, where a new shock forms upstream of an existing one. This study aims to investigate shock reformation using data obtained from NASA’s MMS mission, which offers precise measurements with high spatial and temporal resolutions through its constellation of four spacecraft. Using the MMS shocks database (Lalti et al., 2022), the gradient of the magnetic field magnitude is computed to infer non-stationary behaviour and identify potential instances of shock reformation and other shock behaviours. Through the analysis of the MMS measurements, some insight into the non-stationary characteristics of shocks is obtained using the gradient of the magnetic field. However, further analysis is needed in order to refine the method of identifying non-stationary behaviour of shocks, for future applications. / Kollisionsfria chocker är ett vanligt fenomen som förekommer i universum, och att förstå hur energidissipation inträffar i chocker med ett fåtal kollisioner mellan partikar är ett olöst problem. Jordens bogchock utger en bra möjlighet att studera detta på plats med mätningar från rymdfarkoster. Detta projekt försöker studera delar av jordens bogchock och undersöka dess dynamic. För chocker med högt machtal, måste en del av jonerna från solvinden reflekteras för att chocken ska skunna upprätthållas. Vid högre machtal kan chockytan visa icke-stationära beteenden, vilket innebär att den börjar förändras. Ett exempel på sådant beteende är chockreformation, där en ny chock formas framför en befintlig chock. Denna studie har som mål att undersöka chockreformation med hjälp av data som erhållits från NASA:s MMS-uppdrag, vilket erbjuder precisa mätningar med hög rumslig och tidsmässig upplösning genom sin konstellation av fyra rymdfarkoster. Genom användning av MMS-shockdatabasen (Lalti et al., 2022) beräknades gradienten av magnetfältets magnitud för att härleda icke-stationärt beteende och identifierade potentiella fall av chockreformation och andra beteenden. Genom analys av MMS-mätningarna erhölls viss insikt i de icke-stationära egenskaperna hos chocker med hjälp av gradienten av magnetfältet, men ytterligare analys krävs för att förbättra metoden för framtida tillämpningar.

The interaction between the solar wind and Earth’s magnetic field creates the Earth’s bow shock. It is an ideal region for space probes like MMS, THEMIS or Clusters to study the collisionless shock phenomenon in space plasma. More specifically the project focuses on the topic of wave-particle interactions in the space plasma environment, which allows irreversible energy dissipation and entropy production at the event of a shock when there are a lack of collisions between particles. Research is still ongoing regarding the topic of wave-particle interactions in plasma and this project aims to contribute to our understanding of this topic. To do this, measurement data of a total of 249 shock crossing events from NASA’s Magnetospheric Multiscale (MMS) mission are used to conduct a statistical study. The study aims to analyse the correlation between the electric- and magnetic field measured close to shock-crossing events, and their respective macroscopic shock parameters in different shock regions, and at three different frequency bands for the attempt of further our understanding of the dynamics of collisionless shocks. Through scatter plots, negative correlations are found between both the electric- and magnetic field power, and the different macroscopic shock parameters at various shock regions and at various frequency ranges. This leads to the suggestion of potential dependencies between the occurrence of electrostatic and electromagnetic waves and those shock parameters. However, there is still room for improvement of the statistical method used for the correlation studies. / Interaktionen mellan solvinden och jordens magnetfält skapar jordens bogchock. Det är en idealisk region för rymdfarkoster som MMS, THEMIS eller Clusters att studera kollisionsfria chocker i rymdplasma. Mer specifikt fokuserar detta projekt på vågpartikelinteraktioner i rymdplasma, vilket möjliggör irreversibel energidissipation och entropiproduktion vid en chock när det råder brist på kollisioner mellan partiklar. Forskning pågår fortfarande inom området vågpartikelinteraktioner i plasma och detta projekt syftar till att bidra till vår förståelse av ämnet. För att göra detta används mätdata från totalt 249 chocker från NASA:s Magnetospheric Multiscale (MMS)-uppdrag för att genomföra en statistisk studie. Studien syftar till att analysera korrelationen mellan de elektriska och magnetiska fälten som mäts nära chocker och deras respektive makroskopiska chockparametrar i olika chockregioner och vid tre olika frekvensband, i ett försök att vidare förstå dynamiken hos kollisionslösa chocker. Genom spridningsdiagram hittas negativa korrelationer både mellan de elektriska och magnetiska fältstyrkan och de olika makroskopiska chockparametrarna vid olika chockregioner och frekvensband. Detta leder till förslaget om potentiella samband mellan förekomsten av elektrostatiska och elektromagnetiska vågor och dessa chockparametrarna. Det finns dock fortfarande utrymme för förbättring av den statistiska metoden som används för korrelationsstudierna.