20世紀(jì)初有人提出太陽在不停地發(fā)出帶電粒子，這些粒子被地球磁場俘獲，在地球上空形成一個帶電粒子帶。50年代末60年代初，美國科學(xué)家范·艾倫根據(jù)宇宙探測器“探險者”1號、3號和4號的觀測，證明了帶電粒子帶的存在。地球輻射帶分為兩層，形狀有點像是砸開成兩半的核桃殼。離地球較近的輻射帶稱為內(nèi)輻射帶，較遠(yuǎn)的稱為外輻射帶，也分別稱為內(nèi)、外范·艾倫帶。輻射帶從四面把地球包圍了起來，而在兩極處留下了空隙，也就是說，地球的南極和北極上空不存在輻射帶。最近兩年有消息說，美國和俄羅斯的天文學(xué)家在內(nèi)外輻射帶之間又發(fā)現(xiàn)了第三條輻射帶。

過去人們一直認(rèn)為地球磁場和一根大磁棒的磁場一樣，磁力線對稱分布，逐漸消失在星際空間。人造衛(wèi)星的探測結(jié)果糾正了人們的錯誤認(rèn)識，繪出了全新的地球磁場圖像：當(dāng)太陽風(fēng)到達(dá)地球附近空間時，太陽風(fēng)與地球的偶極磁場發(fā)生作用，把地球磁場壓縮在一個固定的區(qū)域里，這個區(qū)域就叫磁層。磁層像一個頭朝太陽的蛋形物，它的外殼叫做磁層頂。地球的磁力線被壓在“殼”內(nèi)。在背著太陽的一面，殼拉長，尾端呈開放狀，磁力線像小姑娘的長發(fā)，“飄散”到二百萬千米以外。磁層好像一道防護(hù)林，保護(hù)著地球上的生物免受太陽風(fēng)的襲擊。地球的磁層是個非常復(fù)雜的問題，其中許多物理機(jī)制需要進(jìn)一步的研究和探討。最近十年，科學(xué)家已經(jīng)把磁層的概念擴(kuò)展到其他的一些行星，甚至發(fā)現(xiàn)宇宙中的中子星、活動星系核電具有磁層結(jié)構(gòu)的特征。