O
Cinturão de Van Allen é uma região onde ocorrem vários fenômenos atmosféricos devido a concentrações de
partículas no
campo magnético terrestre, descobertas em 1958 por
James Van Allen, que elaborou um experimento de
raios cósmicos embarcado na sonda americana
Explorer 1, lançada em janeiro de 1958. As
radiações de Van Allen não ocorrem, salvo em raras exceções, nos
polos, e sim na região
equatorial. Estas formam dois cinturões em forma de anéis, com centro no equador. O mais interno se estende entre as altitudes de mil e cinco mil quilômetros, sua intensidade máxima ocorrendo em média aos três mil quilômetros. Consiste de
prótons altamente energéticos, que se originam pelo decaimento de
nêutrons produzidos quando
raios cósmicos vindos do
espaço exterior colidem com
átomos e
moléculas da
atmosfera terrestre. Parte dos nêutrons é ejetada para fora da atmosfera e se desintegra em prótons e
elétrons ao atravessar esta região do cinturão. Essas partículas se movem em trajetórias espirais ao longo de linhas de força do campo magnético terrestre.
O segundo cinturão, que fica situado entre 15.000 e 25.000
km, contém partículas eletricamente carregadas de origem tanto atmosférica quanto solar. São principalmente
íons hélio trazidos pelo
vento solar. As partículas mais energéticas deste são elétrons cuja energia atinge várias centenas de milhares de elétrons-volt. Os prótons são muito menos energéticos do que os do primeiro cinturão, porém seu fluxo é mais intenso.
Via de regra, não existe entre os dois cinturões uma delimitação; eles fundem-se em altitudes variáveis. Durante os períodos de intensa atividade solar, grande parte das partículas eletricamente carregadas vindas do
Sol consegue romper a barreira formada pelos cinturões de radiação de Van Allen. Ao atingir a alta atmosfera produzem os fenômenos de
auroras polares e as tempestades magnéticas.