據(jù)國外媒體報道，意大利羅馬大學(xué)的研究人員Piergiorgio Picozza所在研究小組發(fā)現(xiàn)，根據(jù)來自PAMELA衛(wèi)星的數(shù)據(jù)顯示，關(guān)于在地球附近存在一個反質(zhì)子環(huán)的理論是正確的。這個環(huán)有由宇宙射線與地球大氣頂部粒子的原子核發(fā)生碰撞而產(chǎn)生的。相關(guān)的研究成果已經(jīng)發(fā)表在arXiv論文庫中（原屬美國能源部洛斯阿拉莫斯國家實驗室）。
在此之前，物理學(xué)家認(rèn)為，產(chǎn)生于太陽的宇宙射線流不斷地撞擊地球的大氣層，這些宇宙射線流主要由質(zhì)子、電子和氦原子核組成。而太陽所產(chǎn)生的宇宙射線算是較大的一部分，另外還有部分來自宇宙其他的射線源。當(dāng)這些粒子與大氣層頂部的粒子核相撞時，就會產(chǎn)生更小的粒子。
這些更小的粒子被認(rèn)為是反質(zhì)子，而大多數(shù)粒子在碰撞的過程中會全軍覆沒，而那些不與普通物質(zhì)發(fā)生碰撞的粒子就會留在大氣中，逐漸累積形成帶狀結(jié)構(gòu)。這個環(huán)繞地球的環(huán)帶狀結(jié)構(gòu)被稱為：范艾倫輻射帶，主要是指在環(huán)繞地球的宇宙空間存在著高能輻射帶。這個高能輻射的帶狀分布不僅是一圈環(huán)結(jié)構(gòu)，還分為內(nèi)外兩個部分，在內(nèi)輻射環(huán)上，高能質(zhì)子居多，在外輻射環(huán)上，高能電子居多。而目前意大利的研究人員通過的觀測證明了這個高能輻射帶的存在，也就是說，美國物理學(xué)家詹姆斯•范•艾倫的理論被直接觀測數(shù)據(jù)證明是正確的。
而之所有會出現(xiàn)兩個環(huán)狀高能輻射帶，科學(xué)家認(rèn)為這是由于地球的磁場造成的兩個內(nèi)外環(huán)輻射環(huán)就像地球的兩只無形的大耳朵，較輕的粒子可以處于外輻射環(huán)上，而更大更重一些粒子處于內(nèi)輻射環(huán)上，意大利研究人員發(fā)現(xiàn)的反質(zhì)子就存在內(nèi)輻射環(huán)上，這是因為質(zhì)子在地球重力的作用下處于更低的軌道位置。
為了檢驗這個高能輻射環(huán)理論，研究人員轉(zhuǎn)向使用用于反物質(zhì)探測的方法，并得到俄羅斯輕原子天體物理衛(wèi)星的支持，該衛(wèi)星上裝載有一個宇宙射線探測器的接受板，并定期經(jīng)過范艾倫輻射環(huán)非常密集的區(qū)域進行監(jiān)測。探測器經(jīng)過的區(qū)域，被科學(xué)家稱為“南大西洋異常”區(qū)域，在這個區(qū)域內(nèi)，范艾倫輻射環(huán)穿過地球的高層大氣。而這個區(qū)域同樣也給天文學(xué)家造成了不小的麻煩，由于哈勃望遠(yuǎn)鏡軌道高度只有580公里左右，正好穿過這個區(qū)域，所以每次穿過的時候，就要停止觀測，否則將損壞敏感元件。從這一點可以看出，在看似黑暗、空無一物的宇宙空間，其實也蘊藏著極大的危險。
從2006年7月到2008年12月期間，超過850天的連續(xù)監(jiān)測，輕原子天體物理衛(wèi)星傳感器數(shù)據(jù)顯示監(jiān)測到28個反質(zhì)子，根據(jù)研究小組的人員介紹：“這個數(shù)量是非常大的，比我們對太陽風(fēng)進行隨機抽樣檢測中要高出3倍，這說明在靠近地球的內(nèi)高能輻射環(huán)上，聚集了較為豐富的反質(zhì)子。
這項研究的意義除了證明范艾倫輻射環(huán)理論正確性以外，也打開了其他空間研究的大門，比如，我們可以使用反質(zhì)子作為火箭的燃料，進行長距離的宇宙航行。目前的火箭發(fā)動機主要使用液態(tài)燃料，例如液氫液氧等，用這種化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生動力的發(fā)動機不合適進行長距離的宇宙航行，而使用反質(zhì)子發(fā)動機產(chǎn)生的能量不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于化學(xué)反應(yīng)類型的發(fā)動機，而且也所需的量也很少。
