Van Allen-bälten, även kallade Van Allen-strålningsbälten, är två stora toruser av laddade partiklar runt planeten, som hålls på plats av jordens magnetfält. Van Allen-bälten existerar på grund av ”blinda fläckar” i jordens magnetfält orsakade av dess kompression och sträckning från solvinden.
Jordens magnetfält fungerar som en magnetisk spegel, som studsar laddade partiklar fram och tillbaka längs kraftlinjer som sträcker sig mellan nord- och sydmagnetpolen. Van Allen-bälten är nära förknippade med norrskenet och norrskenet, vackra gardiner av laddade partiklar som är synliga på platser på jordens yta där Van Allen-bälten korsar den övre atmosfären. Van Allen-bälten är också relevanta för satelliter och rymdstationer i omloppsbana, som måste undvika bälten på grund av den skada som deras laddade partiklar skulle orsaka.
I slutet av 19-talet och början av 20-talet spekulerade flera vetenskapsmän – Carl Størmer, Kristian Birkeland och Nicholas Christofilos – på möjligheten av ett bälte av laddade partiklar som omger jorden, men det var inte förrän 1958 när dess existens bekräftades av några av de tidigaste amerikanska satelliterna, Explorer 1 och Explorer 3. Projekten leddes av Dr James Van Allen från University of Iowa, efter vilka bälten fick sitt namn. Explorer 1, en 14 kg (30 lb) rymdsond, lanserades för det internationella geofysiska året, och de vetenskapliga data den returnerade om rymden omedelbart utanför jordens atmosfär var ovärderlig. Van Allen-bälten upptäcktes till en början när utrustningen för detektering av kosmisk strålning på satelliterna tillfälligt dött, överväldigad av den lokala strålningen.
Det finns två distinkta Van Allen-bälten – det inre Van Allen-bältet och det yttre Van Allen-bältet. Van Allens inre bälte, som sträcker sig från 0.1 till 1.5 jordradier från ytan, består av högt laddade protoner, som kan penetrera upp till en millimeter bly och göra skada på astronauter och rymdutrustning. Det yttre Van Allen-bältet, som ligger mellan 3 och 10 jordradier från ytan, med sin största intensitet mellan 4 och 5 jordradier ut, består av energiska elektroner. Källan till de energirika partiklarna varierar beroende på bältet – de inre Van Allen-bältena består av sönderfallsprodukter från kosmisk strålning i den övre atmosfären, medan de yttre Van Allen-bälten produceras av inflöden av laddade partiklar från geomagnetiska stormar, som själva är produceras av solens inverkan på jordens magnetfält.