这不是科幻电影。地球被“人造防护罩”包围着。科学家：纯属偶然。两者都在空间中发生了变化。

今天我们所说的空间环境改造，不仅仅是发射人造卫星这么简单，它甚至包括在地球周围制造一个跨越数万公里的巨大“防护罩”。而这个所谓的防护罩，并不是科幻电影中人类为了抵御外星人而刻意建造的巨型盾牌，而是我们无意间做出来的……

范艾伦的辐射带

1958年，美国物理学家詹姆斯·范艾伦和他的同事无意中发现两条绕地球运行的高速粒子辐射带，完全受地球磁场控制。后来的发现表明，它们的成因与人类活动密切相关，是人类无意间造成的巨大障碍。这两条辐射带就是范艾伦的辐射带。

范艾伦的辐射带有两层，一般认为分布在南北纬40°-50°之间。其中，内层内层（又称内带）从地表以上640公里延伸至海拔9600公里；而外层（也叫外带）更宽，覆盖范围从地表13,500公里延伸至58,000公里！两者之间也有范艾伦带的差距。与充满高能粒子的内外层不同，范艾伦带缝隙中的辐射非常小。

近年来，科学家们在地球上空发现了第三条范艾伦带。与前两条不同的是，这条范艾伦腰带并不是连续存在的，只是偶尔出现，所以有时会被忽略。

范艾伦号探测器

自从范艾伦带发现后，科学家们就对它产生了浓厚的兴趣。迄今为止，已有不少于1000名科研人员对范艾伦腰带进行了研究。

2012年，NASA还专门发射了一组双星探测器——范艾伦探测器，对范艾伦带进行深入研究。两颗卫星的重量都不到700公斤，并以每小时3200公里的速度在范艾伦的腰带内运行。通过相互合作，这两颗卫星在多年的服务中为科学家们提供了大量有价值的信息。

其实，由于高速粒子携带的能量比较高，范艾伦带一开始对人类来说并不是什么好消息，有时哈勃太空望远镜经过范艾伦带时，科学家们会暂时关闭它，以免受到伤害。而这两位范艾伦探测器，也真是“知山有虎，宁可游山”。他们在高能粒子流中殊死搏斗，取得了一系列的发现。

结果表明，虽然范艾伦带可能对人类探测器有一定的影响，但从某些方面来说，范艾伦带也在拯救人类。

人类的盾牌

长期以来，每当提到人类改造自然，总是伴随着野生动植物水深火热、自然环境遭到严重破坏等负面新闻。但随着科学家们对范艾伦腰带的了解越来越多，我们似乎终于“把大自然做得更好了一点”。

2017年，范艾伦号探测器在监测带电粒子在地磁场中的运动时，发现了一些奇怪的现象。那些来自太阳的危险高能粒子，在接近被阻挡的地球时，被一种神秘的低频阻挡。

进一步观察表明，这个低频屏障长期以来一直在推动范艾伦带向外扩张。与1960年代相比，太空辐射流的下限离地球已经越来越远。

科学家指出，范艾伦带对抵御来自太阳辐射的高能粒子具有重要作用，大大降低了高能粒子对地球的伤害。值得注意的是，当太阳活动强度增加时，范艾伦的腰带也会随之扩张，仿佛是在刻意提升自己的战斗力，以对付更难对付的敌人。在太阳风最强的时候，外带甚至可以膨胀100倍，将人类飞船包裹在里面，防止它们被太阳辐射损坏。

可以说，范艾伦腰带的出现，纯属人类的一次意外插入。科学家们认为，范艾伦腰带对人体和电子设备的保护与甚低频（VLF）无线电通讯密切相关。那么，什么是甚低频？

VeryLowFrequency(VLF)无线电通信

我们在日常生活中很少听到VLF，因为它离我们的日常生活真的很远。但是它在一些科学和工程领域有着广泛的应用，特别是在军事上，广泛应用于雷达、潜艇等。

我们知道，电磁波的频率与波长成反比，在同时与其能量成正比。极低频段在3K-30KHz之间，比较弱，所以对我们的日常生活用处不大。但凭借波长优势，甚低频可以在潜艇上大显身手，绕过更大的障碍物，实现复杂地形的信号传输。

VLF的影响不仅限于海面以下，它甚至可以将影响延伸到大气层以外的太空。

早在2017年，麻省理工学院海斯塔克天文台的PhilErickson就指出：“一系列的实验和观察表明：在一定条件下，VLF频率范围内的无线电通信信号确实可以产生影响关于地球周围的高能辐射环境。”

VLF甚至停留在地球大气层以外的区域，形成了一个巨大的气泡。并且根据范艾伦号探测器的观测数据，VLF气泡与地球辐射带的边界是高度一致的。这意味着甚低频信号确实可以影响范艾伦带带电粒子的运动，同时也为地球增加了一道保护屏障。

虽然人类在自己和无形之间设置了巨大的屏障，但我们不能因此感到麻痹和满足。毕竟从更多的角度来说，人类的活动对自然界还是有很多负面影响的。同样在太空中，目前有无数的太空垃圾围绕地球运行。这也是人类造成的结果，其危害也是我们不能忽视的。

人类要做的是创造更多可以改善和保护我们星球的有意识的影响，而不是破坏我们的环境。总之，希望以后的“范艾伦带”越来越多！