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Strahlungsgürtel,

 

torusartig um einen Planeten gelegene Zonen, in denen die Anzahldichte geladener Teilchen, hauptsächlich Elektronen und Protonen, zum Teil auch schwererer Ionen erhöht ist. Die Teilchen oszillieren zwischen den magnetischen Polen des Planeten, wobei sie sich spiralförmig entlang der Magnetfeldlinien bewegen und Synchrotronstrahlung aussenden.

 

Die Strahlungsgürtel der Erde sind Teil ihrer Magnetosphäre. Sie wurden 1958 von J. A. Van Allen bei der Analyse der Messungen des amerikanischen Erdsatelliten Explorer 1 entdeckt und sind nach ihm benannt (Van-Allen-Gürtel). Der innere Van-Allen-Gürtel befindet sich etwa 1 000-6 000 km über der Erdoberfläche und ist auf niedrige geographische Breiten beschränkt, der äußere befindet sich in etwa 15 000-25 000 km Höhe. Die Van-Allen-Gürtel sind rotationssymmetrisch zur magnetischen Erdachse und nahezu spiegelsymmetrisch zur magnetischen Äquatorialebene. Die Höhe des äußeren Gürtels verringert sich zu den geomagnetischen Polen hin und ist auf der sonnenzugewandten Seite etwas geringer als auf der sonnenabgewandten. Die meisten hochenergetischen Protonen des inneren Van-Allen-Gürtels sind Zerfallsprodukte von aus der Atmosphäre rückgestreuten Neutronen, die dort bei Kernzertrümmerungen durch die kosmische Strahlung freigesetzt werden. Der v. a. aus Elektronen eines breiten Energiespektrums bestehende äußere Van-Allen-Gürtel fluktuiert mit der Sonnenaktivität. Er enthält auch elektrisch geladene Teilchen (Protonen und Elektronen) aus dem Sonnenwind; sie werden vom Erdmagnetfeld nach dem Prinzip der magnetischen Flasche (Magnetfalle) eingefangen und gespeichert (Verweilzeiten bis zu mehreren Jahren). Ein dritter, wenig intensiver Strahlungsgürtel, Anfang 1992 entdeckt, befindet sich in etwa 12 000 km Höhe.

 

Von den übrigen Planeten des Sonnensystems besitzen Jupiter, Saturn und Uranus nennenswerte Strahlungsgürtel, die zum Teil wesentlich intensiver als die der Erde sind (die des Jupiters etwa 10 000-mal).