地輻射帶
人造地球衛星發射成功以後，第一個重大發現就是發現在地球周邊存在著由地磁捕獲的大量的帶電粒子組成的環狀磁場，科學家們稱它為地輻射帶，也叫範愛倫帶或範愛倫輻射帶。範愛倫是美國著名的空間物理學家，是美國第一顆人造地球衛星科學應用的設計者，又是地球輻射帶的發現者。範愛倫是一位律師的兒子，從小受到嚴格的家庭教育。他在大學二年級時就參與對宇宙射線強度的測量工作。第二次世界大戰後，德國的V—2火箭被美國運走。範愛倫領導一個小組利用這些火箭和氣球開始了對近地空間的探測。
1957年7月1日至1958年12月31日，這期間正是太陽活動峰年，被國際自然科學界定為“國際地球物理年”。美國和前蘇聯都表示要在此間發射人造地球衛星，借以顯示自己的國威。結果，1957年10月4日，前蘇聯成功發射了世界上第一顆人造地球衛星。美國政府感到極不光彩，因此，加強對人造地球衛星的研製工作。這時，範愛倫正在去南極洲考察的船上。美國政府召他立即返回，參加人造地球衛星科學應用的設計工作。1958年1月31日，美國終於成功發射了第一顆人造地球衛星，命名為“探險者1號”。範愛倫對探測宇宙射線有濃厚的興趣，他在這顆衛星上安裝了測量宇宙線的儀器。但是，儀器失靈，未獲結果。在1958年3月發射的衛星上又攜帶了他這種儀器，但仍無結果。範愛倫經過仔細考慮後認為，測量儀器上的計數器停止計數，並不是空間沒有帶電粒子，恰恰相反，是由於空間帶電粒子太多，使計數器無法工作所致。1958年7月26日美國發射第4顆人造衛星的再次探測，驗證範愛倫的判斷完全正確。範愛倫作出如此大膽、正確的判斷一直為後人所稱頌。
現在已經完全證實在地球的近地空間確實有輻射帶和磁層包圍著。地球在背著太陽的方向上還拖著一條長長的磁尾巴，這充分顯示出作為行星的特征。
為什麼地球有輻射、磁層和磁尾呢？我們知道，在行星際空間存在著太陽風，地球強大的磁場很容易就俘虜了這些帶電粒子流。這些粒子流在地球外圍沿磁力線方向集聚，並不斷輻射出電磁波，便在近地空間形成輻射帶。輻射帶又分內外兩層輻射帶，內輻射帶在離地麵高5000—12000千米；外輻射帶位於離地麵17000—24000千米。地球極區外圍沒有輻射帶。太陽風的力量很大，它能使地磁場在朝著太陽的方向前沿形成一個被壓縮的包層；而在背著太陽的方向卻延伸很長。這個被太陽風包圍的地球磁場區域，就叫地球的磁層。朝太陽方向的磁層頂離地麵約60000千米；背著太陽方向的磁尾，由於太陽風不能施加壓力，使地球磁層延長到上百萬千米，類似彗尾，現在已知在太陽家族中，水星、地球、木星和土星都有固定的磁場，且具有自己獨特的空間環境特征。