地球不断地受到高能粒子轰击，这些粒子称为宇宙射线。这些宇宙射线都产生于太阳或更远的其他辐射源。（最高能量宇宙射线的来源仍是一个谜）。

　　这些粒子一般是质子，电子和氦原子核，它们与地球上层大气中的原子核发生碰撞时，就会产生阵雨般的次级粒子流（daughter particles）。这些粒子流如此广泛，以至很容易从地面观察到。

　　天文学家早就意识到，这些碰撞会产生反质子，就像在地球上粒子加速器中所发生的那样。但是，这就提出了一个有趣的问题：这些反质子产生之后怎么样了？

　　显然，这些反粒子中，有很多在遭遇普通物质粒子时，已经泯灭。但一些天文学家一直怀疑，剩下的反质子肯定被困在地球磁场中，形成一个反质子辐射带。

　　现在，天体物理学家说，他们终于发现了这个传说了很久的反质子带。

　　2006年，  罗马第二大学（University of Rome Tor Vergata）的皮尔吉奥格尼·皮科扎（Piergiorgio Picozza）和他的同事们发射了一个航天器，称为帕梅拉（PAMELA），进入低地球轨道，专门寻找宇宙射线中的反质子。

　　但是，就像大部分低地球轨道的航天器一样，帕梅拉每天必须穿过南大西洋异常游离层（South Atlantic Anomaly），在这一区域，范•艾伦辐射带（Van Allen Radiation Belts）最接近地球表面。就是在这里，高能粒子往往会被困住。因此，如果有任何反质子可能被困在混合物中，那么，正是在这里，PAMELA应该可以找到它们。

　　现在，帕梅拉小组已经分析了850天的数据，只看飞船在南大西洋异常游离层时的情况（大约是这个时间数量的1.7％）。

　　你瞧，这些家伙发现了28个反质子。这比你期望在太阳风中发现的，多了三个数量级，这就证明，这些粒子真的被捕获并存储在这一带。

　　这构成了“地球附近最丰富的反质子源”，帕梅拉小组说。

　　南大西洋异常游离层，众所周知是十分麻烦的。因为这里有高能粒子，所以当这些粒子每天数次通过时，“哈勃”太空望远镜必须关闭；而国际空间站也有额外的屏蔽，以防止它们影响宇航员。

　　发现另外一个反质子带，不会太大地影响它所意味的危险，因为，对比被困在那里的电子和质子而言，反质子的数量很微小。

　　但理论预言得到证实，总是有趣的。这是良好的科学工作。

　　范·艾伦辐射带是两个圆环状的区域，围绕着地球，在这些区域，带电粒子围绕地球磁场线盘旋。在围绕地球磁场线盘旋时，较重的粒子会走较宽的轨迹，而较弱的磁场线也会导致较宽的轨迹。因此较重的反质子在围绕外层辐射带的弱磁场线运动时，绕的圈会如此之大，以致于很快就会被吸引进叫较低的大气层，从而与普通物质泯灭。而内层辐射带被认为具有足够强的磁场，可以困住反质子，确实，他们就是在这里发现了反质子。

　　这次观察到的28个反质子，被困在螺旋上升的轨道中，轨道所环绕的磁场线是从地球南极伸出的。帕梅拉只是抽样观察了一小部分内层辐射带，而被困住的反质子可能遍布整个辐射带。

　　欧洲核子研究组织（CERN）的罗尔夫·兰多瓦（Rolf Landua）说，有趣的是，地球磁场的作用很有点像他们在实验室使用的磁场陷波器。科学家们用这些陷波器捕捉反物质，进行长期研究。

　　意大利巴里大学（University of Bari）的另一个研究小组的科学家阿莱森多·布鲁奴（Alessandro Bruno）说，地球的反质子辐射带有朝一日可以用于推动航天器，未来的火箭动力可以采用物质与反物质之间的反应，这种反应的效率比太阳核心的核聚变更高。

　　他说，有数十亿倍多的反质子环绕着地球。

　　参见：《发现地磁捕获的宇宙射线》（The Discovery Of Geomagnetically Trapped Cosmic Ray）

　　http://arxiv.org/abs/1107.4882