חגורות הקרינה של ואן אלן הן שני אזורי קרינה המקיפים את כדור הארץ. הם נקראים לכבוד ג'יימס ואן אלןהמדען שהוביל את הצוות ששיגר את הלוויין המוצלח הראשון שיכול היה לאתר חלקיקים רדיואקטיביים בחלל. זה היה אקספלורר 1 שהושק בשנת 1958 והביא לגילוי חגורות הקרינה.
יש חגורה חיצונית גדולה העוקבת אחר קווי השדה המגנטי בעיקרו מקטבי הצפון לדרום סביב כדור הארץ. חגורה זו מתחילה בסביבות 8,400 עד 36,000 מיילים מעל פני כדור הארץ. החגורה הפנימית לא נמשכת עד צפון ודרום. הוא פועל, בממוצע, מ -60 מיילים על פני כדור הארץ לכ -6,000 מיילים. שתי החגורות מתרחבות ומתכווצות. לפעמים החגורה החיצונית כמעט נעלמת. לפעמים זה מתנפח עד כדי כך ששני החגורות נראות מתמזגות ליצירת חגורת קרינה אחת גדולה.
חגורת הקרינה החיצונית משתנה בגודלה ובצורתה. זה מורכב כמעט כולו מאלקטרונים מואצים. היונוספירה של כדור הארץ מחליפה חלקיקים עם חגורה זו. זה גם משיג חלקיקים מרוח השמש.
חגורות הקרינה הן תוצאה של כדור הארץ שדה מגנטי. כל מי שיש לו שדה מגנטי חזק מספיק יכול ליצור חגורות קרינה. לשמש יש אותם. כך גם צדק וערפילית הסרטן. השדה המגנטי לוכד חלקיקים, מאיץ אותם ויוצר חגורות קרינה.
הסיבה המעשית ביותר לחקר חגורות הקרינה היא שהבנתן יכולה לסייע בהגנה על אנשים וחלליות מפני סערות גאומגנטיות. לימוד חגורות הקרינה יאפשר למדענים לחזות כיצד סופות שמש ישפיעו על כדור הארץ ויאפשר אזהרה מראש במקרה שיש צורך לכבות את האלקטרוניקה כדי להגן עליהם מפני קרינה. זה יעזור גם למהנדסים לתכנן לוויינים וחלליות אחרות עם הכמות הנכונה של מיגון קרינה למיקומם.
מנקודת מבט מחקרית, לימוד חגורות הקרינה של ואן אלן מהווה את ההזדמנות הנוחה ביותר עבור מדענים ללמוד פלזמה. זהו החומר המרכיב כ- 99% מהיקום, ובכל זאת התהליכים הפיזיים המתרחשים בפלזמה אינם מובנים היטב.