Внутрішній пояс Ван Аллена був помічений під час вимірювань американського Explorer-1, запущеного в січні 1958 року, і Explorer-3, запущеного через два місяці, а зовнішнього через рік за допомогою також американського Pioneer-1. (Датчики були розроблені Джеймсом Ван Алленом, фізиком з Університету Айови, щоб назвати радіаційні пояси навколо Землі.)
Від Яноша Ліхтенбергера, доцента дослідницької групи з космічної фізики в Університеті Етвеша Лорана, нам відомо, що пояси Ван Аллена складаються з частинок, що потрапили в силові лінії магнітосфери. Внутрішній пояс простягається від 2000 кілометрів до 5000 кілометрів над Землею і складається з електронів з низькою енергією, а також протонів з високою енергією. Зовнішній пояс, який складається в основному з високоенергетичних електронів, має товщину приблизно від 6 000 до 10 000 кілометрів, а найщільніша частина - на висоті від 15 000 до 20 000 кілометрів.
Ці дві зони різко не розділені. Прилади зонда-близнюка Van Allen американського космічного агентства, запущеного в серпні минулого року, виявили нове, але недовговічне третє кільце, про яке йдеться у вступі. Ця зона випромінювання була складена з надвисокоенергетичних електронів на 19 100 і 22 300 кілометрів від поверхні Землі. Тимчасове кільце космічного випромінювання утворилося 2 вересня минулого року і проіснувало більше чотирьох тижнів, але зникло на початку жовтня.
Наскільки нам відомо, радіаційні пояси створюються зовнішніми впливами. Внутрішній пояс збуджується галактичним космічним випромінюванням. А зовнішній пояс виходить із плазми, що виходить із сонячних спалахів, досягаючи Землі величезним міхуром. Цей міхур стикається з магнітним полем Землі, яке, на щастя, не дозволяє частинкам, що складають плазму, наблизитися до поверхні. (Якби вони це зробили, вони спричинили б те саме «радіаційне забруднення», що і радіоактивне випромінювання.) Пузир протікає повз Землю, але на протилежному боці Сонця невелика частина потрапляє всередину магнітного поля Землі, прилипає сюди, і ці частинки утворюють зовнішній пояс.
Наслідком магнітних бур, що генеруються Сонцем час від часу, є те, що розміри радіаційних поясів змінюються, де вони стискаються, де вони поширюються. У спокійному стані центр зовнішнього поясу Ван Аллена знаходиться на середній відстані 4,5 радіуса землі (радіус землі 6370 кілометрів) від центру Землі, що може зменшитися до 2,5-3 радіусів Землі (у цьому випадку ви можете бачити наприклад, полярне світло в Угорщині) або також розширити відстань від радіусу землі 5–6. Ці зміни (зміни магнітного поля, радіаційних поясів та іоносфери) називаються космічною погодою. Особливо важливим для супутників є витікання частинок із плазми з магнітної пастки, оскільки частинки дуже високої енергії досягають нижніх областей, де орбіта безліч супутників з низькою орбітою - приблизно 3500 таких штучних приладів. Якщо вони туди потраплять, вони можуть заважати роботі супутників.
Що було б з нами без зони Ван Аллена? На це питання є відповідь Яноша Ліхтенбергера: ми бідніші із вражаючим природним явищем, але принаймні його частиною: не було б полярного світла, оскільки воно значною мірою спричинене електронами середньої енергії, що надходять із зовнішнього випромінювання ремінь. Крім того, це не зашкодить нашій голові через електроніку супутників, яка може бути пошкоджена під час їх руху високоенергетичними електронами, які зустрічаються і поглинаються щільнішими верхніми шарами атмосфери.
Одним із останніх відомих прикладів цього є вихід з ладу телекомунікаційного супутника Intelsat Galaxy-15 5 квітня 2010 р., Який був успішно відремонтований через три чверті року. Без району Ван Аллена астронавти та цивільні пасажири, які летять над кутами (а це набагато більше, ніж могли б), збирали б менше доз радіації під час своїх польотів. Згідно з першими вимірами, третій пояс, який утворився у вересні минулого року та проіснував чотири тижні, складався переважно з високоенергетичних електронів. Такі високоенергетичні частинки також можна знайти у стабільному зовнішньому поясі, але там є і інші частинки з меншою енергією. Імовірно, завдяки природі суміші зовнішній пояс постійний. На думку експертів, періодичне існування нового поясу, ймовірно, пояснюється тим, що він складається із свого роду частинок.