Может ли мощная солнечная буря уничтожить Интернет?
Известно, что космическая погода может привести к отключению электричества и нарушению работы спутников
В повести Бекки Чемберс «Быть наученным, если повезет», написанной в 2019 году, мощная солнечная буря уничтожает интернет на Земле, в результате чего группа астронавтов оказывается в космосе без возможности позвонить домой. Это ужасающая перспектива, но может ли солнечная буря вывести из строя интернет в реальной жизни? И если да, то насколько вероятно, что это произойдет?
Да, это может произойти, но для этого потребуется гигантская солнечная буря, сказал в интервью Live Science Мэтью Оуэнс, специалист по физике Солнца из Университета Рединга в Великобритании.
«Для этого действительно нужно какое-то грандиозное событие, которое не исключено, – сказал Оуэнс. – Но я бы подумал, что более вероятным является отключение электросетей».
На самом деле, такое явление уже происходило в небольших масштабах.
Солнечные бури, также известные как космическая погода, происходят, когда Солнце выпускает интенсивный всплеск электромагнитного излучения. Это возмущение отбрасывает волны энергии, которые распространяются наружу, воздействуя на другие тела в Солнечной системе, включая Землю. Когда эти электромагнитные волны взаимодействуют с магнитным полем Земли, они вызывают несколько эффектов.
Первое – они вызывают электрические токи в верхних слоях атмосферы Земли, нагревая воздух «подобно тому, как работает ваше электрическое одеяло», сказал Оуэнс. Эти геомагнитные бури могут создавать красивые сияния над полярными областями, но они также могут нарушать радиосигналы и GPS. Более того, по мере того, как атмосфера нагревается, она раздувается, как зефир, добавляя дополнительное сопротивление спутникам на низкой околоземной орбите и сбивая с курса более мелкие фрагменты космического мусора.
Другое влияние космической погоды носит более земной характер. Когда мощные электрические токи проходят через верхние слои атмосферы нашей планеты, они вызывают мощные токи, которые проходят и через земную кору. Это может нарушить электрические проводники, расположенные на вершине земной коры, такие как электросети – сеть линий электропередач, по которым электричество поступает от генерирующих станций в дома и здания. В результате возникают локальные отключения электроэнергии, которые бывает трудно устранить. Совсем недавно солнечная вспышка вывела из строя 40 спутников Starlink, когда компания SpaceX не проверила прогноз космической погоды.
К счастью, выведения из строя нескольких спутников Starlink недостаточно, чтобы нарушить глобальный доступ в Интернет. Для того чтобы полностью отключить интернет, солнечная буря должна нарушить работу сверхдлинных оптоволоконных кабелей, которые проходят под океанами и соединяют континенты. Через каждые 50–145 километров эти кабели оснащены ретрансляторами, которые усиливают сигнал по мере его прохождения. Хотя сами кабели не подвержены геомагнитным бурям, ретрансляторы подвержены. И если один ретранслятор выйдет из строя, этого может быть достаточно, чтобы вывести из строя весь кабель, а если достаточно много кабелей выйдут из строя, это может вызвать «интернет-апокалипсис».
Глобальное отключение интернета было бы потенциально катастрофическим – оно нарушило бы все – от цепочки поставок, медицинской системы, фондового рынка до базовой способности отдельных людей работать и общаться.
Есть несколько способов защитить Интернет от следующего мега-солнечного шторма. Первый – укрепить электросети, спутники и подводные кабели, чтобы они не перегружались от притока тока, включая средства защиты для стратегического отключения сетей во время всплеска солнечной бури.
Второй, менее затратный способ – разработать лучший метод долгосрочного прогнозирования солнечных бурь.
Можно ли предсказать солнечные бури?
Солнечные бури, как известно, также трудно предсказать. В частности, их «очень трудно определить», сказал Оуэнс: «Потому что, хотя космическая погода существует уже тысячи лет, технология, которая влияет на нее, существует всего несколько десятилетий».
Современные технологии позволяют предсказывать солнечные бури за два дня до того, как они обрушатся на Землю, основываясь на активности солнечных пятен – черных пятен на поверхности Солнца, которые указывают на области высокой плазменной активности. Но ученые не могут отслеживать солнечные бури так, как они отслеживают ураганы. Вместо этого они обращаются к другим подсказкам, например, к тому, в какой стадии находится Солнце в текущем солнечном цикле.
По данным Национального управления океанических и атмосферных исследований, Солнце проходит примерно 11-летние циклы повышенной или пониженной активности, и следующий пик активности, известный как солнечный максимум, должен наступить примерно в 2025 году. Однако последние солнечные максимумы были относительно мягкими, что заставляет ученых подозревать, что наше Солнце может находиться в длительном периоде пониженной активности.
«Солнце было довольно спокойным с 90-х годов», – говорит Оуэнс.
Последняя всемирная геомагнитная буря (по крайней мере, зарегистрированная) – это так называемое «событие Каррингтона» 1859 года, во время которого полярные сияния наблюдались на юге Кубы и в Гонолулу, Гавайи. Если бы во время этого события существовал Интернет, есть вероятность, что он был бы серьезно нарушен.
Будем надеяться, ученые смогут найти способ предсказать или минимизировать последствия следующего события Каррингтона, прежде чем мы окажемся в будущем без Интернета.