Van Allen, James Alfred

fisico statunitense (Mount Pleasant, Iowa, 1914-Iowa City 2006). Professore e direttore dell'Istituto di fisica dell'Università dello Iowa dal 1951, ha svolto ricerche su problemi di fisica nucleare, sui raggi cosmici e sulla fisica atmosferica. Ha scoperto l'esistenza di due fasce di radiazione ad alta energia che si estendono per molte migliaia di chilometri intorno alla Terra (cinture o fasce di Van Allen).

Fasce di Van Allen

Zona di forma toroidale costituita da un gran numero di particelle cariche in moto attorno alla Terra. Nel 1958 strumenti collocati a bordo di satelliti tipo Explorer rivelarono la presenza nell'alta atmosfera di particelle cariche; i risultati di queste osservazioni furono studiati da Van Allen e dai suoi collaboratori. Le conclusioni indicavano che le particelle cariche erano protoni ed elettroni distribuiti in una regione a forma di toro. Considerandone la distribuzione energetica, si possono distinguere due regioni abbastanza delimitate: una, interna, che contiene protoni di alta energia (da.0,1 a 800 MeV) e una, esterna, che contiene elettroni di alta energia (da 1 a 2 MeV). Tra le due zone se ne trova una terza con minore densità energetica. La fascia interna raggiunge la massima densità energetica a un'altezza di ca. 3200 km e ha una sacca di ca. 1600 km al centro. La fascia esterna ha la massima intensità a ca. 24.000 km e ha una sacca di ca. 6400 km al centro. Le particelle che formano ciascuna delle due fasce hanno origine distinta. I protoni della zona interna sono probabilmente prodotti dall'azione dei raggi cosmici che interagiscono con i nuclei delle sostanze costituenti l'atmosfera; gli elettroni della zona esterna sono prodotti direttamente dal vento solare.