范艾倫輻射帶一部分進(jìn)入地球磁層，或者說(shuō)被地球磁層俘獲的高能粒子，則被禁錮在兩個(gè)被稱為輻射帶的范圍內(nèi)。這兩個(gè)輻射帶是物理學(xué)家范·艾倫（VanAllen）于1959年通過(guò)人造衛(wèi)星的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的，故被命名為范·艾倫輻射帶。它分內(nèi)外兩帶：內(nèi)輻射帶高度在1—2個(gè)地球半徑之間，寬約5000km，范圍限于南北磁緯40°之間，所觀測(cè)到的主要是高能質(zhì)子；外輻射帶的高度約為3—4個(gè)地球半徑，其緯度范圍為南北磁緯50°一60°之間，所觀測(cè)到的主要是高能電子。輻射帶的范圍和形狀，受地球磁場(chǎng)的制約，并且因太陽(yáng)活動(dòng)而變化。至于這些粒子是如何陷在這二個(gè)區(qū)域里，其詳細(xì)物理過(guò)程尚未清楚。輻射帶被束縛在磁場(chǎng)中的離子可以非常穩(wěn)定，尤其內(nèi)輻射帶的離子非常穩(wěn)定，這里的粒子可以維持?jǐn)?shù)年之久。比如1962年7月美國(guó)在這個(gè)層里爆炸了一枚氫彈，其導(dǎo)致的人工的高能電子帶在四五年后依然存在。外輻射帶和環(huán)電流不穩(wěn)定，原因是其粒子與地冕中的粒子的碰撞使得它們不斷喪失。這說(shuō)明在這里有一個(gè)不斷產(chǎn)生新的等離子的機(jī)理。范艾倫輻射帶，指在地球附近的近層宇宙空間中包圍著地球的高能輻射層，由美國(guó)物理學(xué)家詹姆斯·范·艾倫發(fā)現(xiàn)并以他的名字命名。范艾倫輻射帶分為內(nèi)外兩層，內(nèi)外層之間存在范艾倫帶縫，縫中輻射很少。范艾倫輻射帶將地球包圍在中間。發(fā)現(xiàn)1958年1月31日，美國(guó)第一顆人造衛(wèi)星探險(xiǎn)者一號(hào)升空，當(dāng)升至800千米高空時(shí)，星上所載蓋革計(jì)數(shù)器讀數(shù)突然下降至0。到1958年3月26日探險(xiǎn)者三號(hào)升空時(shí)，又發(fā)生了同樣的情況。范艾倫認(rèn)為，這是因?yàn)榇嬖跇O大量的輻射導(dǎo)致計(jì)數(shù)器達(dá)到飽和而失靈造成的。因此，同年7月26日發(fā)射探險(xiǎn)者四號(hào)時(shí)，他在計(jì)數(shù)器前端加入一小片薄鉛以阻擋部分輻射。果然，新的衛(wèi)星證實(shí)了他的猜測(cè)。成因及影響20世紀(jì)初，挪威空間物理學(xué)家斯托默就從理論上證明，地球周?chē)嬖谝粋€(gè)帶電粒子捕獲區(qū)。它是由地球磁場(chǎng)俘獲太陽(yáng)風(fēng)中的帶電粒子所形成的。一般來(lái)說(shuō)，內(nèi)輻射帶里高能質(zhì)子多，外輻射帶里高能電子多。輻射帶會(huì)對(duì)人類(lèi)身體造成巨大傷害，因此，它是人類(lèi)進(jìn)行星際轉(zhuǎn)移的巨大障礙。其他影響影響哈伯望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)，因?yàn)楣幵谙喈?dāng)?shù)偷能壍溃x地僅559公里來(lái)運(yùn)行。因此，當(dāng)哈伯通過(guò)南大西洋上空時(shí)必須暫時(shí)關(guān)閉觀測(cè)。因?yàn)榉栋瑐惙鋷偤迷谶@里碰觸到地球的上層大氣，如果開(kāi)啟觀測(cè)的話，可能會(huì)損壞哈伯的觀測(cè)元件。OuterbeltThelargeouterradiationbeltextendsfromanaltitudeofaboutthreetotenEarthradii(RE)or13,000to60,000kilometresabovetheEarth'ssurface.Itsgreatestintensityisusuallyaround4–5RE.Theouterelectronradiationbeltismostlyproducedbytheinwardradialdiffusion[5][6]andlocalacceleration[7]duetotransferofenergyfromwhistlermodeplasmawavestoradiationbeltelectrons.Radiationbeltelectronsarealsoconstantlyremovedbycollisionswithatmosphericneutrals,[7]lossestomagnetopause,andtheoutwardradialdiffusion.Theouterbeltconsistsmainlyofhighenergy(0.1–10MeV)electronstrappedbytheEarth'smagnetosphere.ThegyroradiiforenergeticprotonswouldbelargeenoughtobringthemintocontactwiththeEarth'satmosphere.Theelectronsherehaveahighfluxandattheouteredge(closetothemagnetopause),wheregeomagneticfieldlinesopenintothegeomagnetic"tail",fluxesofenergeticelectronscandroptothelowinterplanetarylevelswithinabout100

km(adecreasebyafactorof1,000).Thetrappedparticlepopulationoftheouterbeltisvaried,containingelectronsandvariousions.Mostoftheionsareintheformofenergeticprotons,butacertainpercentagearealphaparticlesandO+oxygenions,similartothoseintheionospherebutmuchmoreenergetic.Thismixtureofionssuggeststhatringcurrentparticlesprobablycomefrommorethanonesource.Theouterbeltislargerthantheinnerbeltanditsparticlepopulationfluctuateswidely.Energetic(radiation)particlefluxescanincreaseanddecreasedramaticallyasaconsequenceofgeomagneticstorms,whicharethemselvestriggeredbymagneticfieldandplasmadisturbancesproducedbytheSun.Theincreasesareduetostorm-relatedinjectionsandaccelerationofparticlesfromthetailofthemagnetosphere.InnerbeltTheinnerVanAllenBeltextendsfromanaltitudeof100–10,000

km[8](0.01to1.5Earthradii)abovetheEarth'ssurface,andcontainshighconcentrationsofenergeticprotonswithenergiesexceeding100MeVandelectronsintherangeofhundredsofkeV,trappedbythestrong(relativetotheouterbelts)magneticfieldsintheregion.Itisbelievedthatprotonsofenergiesexceeding50MeVinthelowerbeltsatloweraltitudesaretheresultofthebetadecayofneutronscreatedbycosmicraycollisionswithnucleioftheupperatmo