這個項目的科學家們希望通過這兩個任務的相互配合來詳細了解範艾倫輻射帶，但是就在範艾倫探測器升空後的幾天，它們就觀測到了一個令科學家們之前無法想象的現象——另外一條主要由高能電子構成的輻射帶出現在內外兩層範艾倫輻射帶之間——這個足以改寫人類教科書的發現，向科學家們展示了一個更加難以理解的範艾倫輻射帶。
在範艾倫探測器升空後的第三天，控製探測器的科學家們比原計劃更早地打開了探測器上裝備的相對論電子質子望遠鏡（Relativistic Electron Proton Telescope），希望能與另外一個項目，在1992年7月升空的主要在近地軌道工作的“太陽，反常現象及磁層粒子探測器”（Solar Anomalous Magnetospheric Particle Explorer）獲得的觀測數據進行比較。正是這個計劃之外的舉動，使得探測器發現了遠比科學家們想象的更活躍的輻射帶。望遠鏡開啟後馬上就觀測到了一個正在進行的電子加速現象：能量在200萬電子伏左右的高能電子被加速到了3倍以上的能量；隨後，望遠鏡在開啟後兩天，就發現了讓人意想不到的第三條輻射帶。
這個人類首次觀測到的第三條輻射帶，一直持續了長達4個星期的時間，直到之後在2012年10月1日發生的一次更猛烈的行星際衝擊波摧毀了處於中間的第三條輻射帶，也使外層輻射帶幾乎消失。描述這一發現的論文《長時間存在的相對論電子存儲環嵌入地球的外層範艾倫帶》（A Long-Lived Relativistic Electron Storage Ring Embedded in Earth's Outer Van Allen Belt），在2013年2月28日發表於《科學》雜誌上。
承擔範艾倫探測器任務的科學家、這篇論文的第一作者、科羅拉多大學物理學家丹尼爾·貝克（Daniel Baker）認為，第三條輻射帶的出現可能與太陽活動有關，就在探測器上的設備開啟之前，太陽活動增強，太陽風向地球輻射了更多的能量，範艾倫輻射帶的外層因此膨脹，吸納了更多的高能帶電粒子，第三條輻射帶很有可能也是因此相應出現。太陽的劇烈活動是地球範艾倫輻射帶結構形成的重要原因，而目前正處於太陽活動11年周期的一個頂峰，這種第三條中間輻射帶的出現，有可能會是一種經常出現的現象。
至今為止，盡管大多數科學家都相信太陽活動與輻射帶結構的變化有關，但是科學家們仍然難以理解兩者之間的確切關係：在太陽活動強烈時，範艾倫輻射帶有時會劇烈膨脹，有時反而會收縮，有時甚至沒有什麼反應，目前並沒有一個合適的理論可以解釋兩者之間的關係以及其中的原因。
地球的範艾倫輻射帶所蘊含的高能粒子總量，可能是由粒子加速、運輸和損耗等多種因素共同決定的一個複雜過程，人類目前遠還沒有真正理解它的運作原理。通過這次探測，人們了解範艾倫輻射帶的活動比人們之前想象的更加活躍。這個包裹著地球的高能量輻射帶，可以看作是地球與太陽相互作用的一個交界麵。太陽對於地球來說，至關重要又充滿著危險，地球上的生命需要太陽提供的能量，但是太陽輻射的高能量粒子又可能給人類社會帶來危害。範艾倫輻射帶的存在，屏蔽了大部分來自宇宙中的高能粒子，保護地球上的生命，但是對於在那個區域運行的衛星和準備進行太空旅行的人類來說，又充滿了危險和挑戰，這種奇妙而又複雜的關係，可能正是地球這顆藍色星球與它鄰近恒星的共存之道。
（本文參考了美國航空航天局網站的資料）