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在地球的周圍有兩個區域充滿了電磁性粒子的磁力圈，因為這是美國物理學家范艾倫主持的實驗首先發現這滿了電磁性粒子的區域；為了紀念他，所以稱為范艾倫帶。磁力圈的底部離地表約有3000公里 ，在大氣層的最外層之外，剛好和電離層相接，在地球向陽部份的寬度約有640~1，025公里 ；在背陽部份的寬度，卻像一條尾巴般的向外延伸，約有64，000公里 。在磁力圈中有許多電離粒子，因為離子化氣體中所有的電離粒子都具有磁性，事實上這些電離粒子都是被地球磁場困在磁力圈之內的；這些電離粒子有的來自地球的電離層，也有的來自太陽，它們藉遮太陽風的傳送到達地表附近。
太陽噴出帶電粒子,這些帶電粒子形成一種叫等離子體(plasma)的氣體,可是它不是氣體(gas),等離子體是一種擁有同樣數目正離子及負電子的氣體,和氣體最大的分別是,它們是良好導電體(conductor),這些等離子體去到地球附近,會被鎖死在地球磁場線(magntic field line)內,並跟著磁場線螺旋而行,可是它一旦被鎖死在某一磁場線後就絕不能遷往另一條磁場線,於是地球外包圍了一層被鎖死的帶電粒子層,叫做地磁層(Magnetosphere),地磁層向太陽的一面受太陽風擠壓而變得得稍扁,而背太陽一面則被拖成一條帶電粒子尾,其中靠近地球赤道處有兩層的帶電粒子層密度特別高,我們叫此兩層為內范艾倫帶(Inner Van Allen Belt)及外范艾倫帶(Outer Van Allen Belt),這些帶電粒子有時會闖入地球大氣層,激發地球大氣層的粒子,產生極光(aurora).
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