Ці можа магутная сонечная бура знішчыць Інтэрнет?

У навэле Бэкі Чэмберс 2019 года "Вучыся, калі павязе" магутная сонечная бура знішчае інтэрнэт Зямлі, пакідаючы групу астранаўтаў у космасе без магчымасці звязацца з домам. Пагадзіцеся, не самая прыемная перспектыва. Але вы калі-небудзь задумваліся, ці можа сонечная бура вывесці са строю інтэрнэт у рэальным жыцці? І калі так, дык наколькі гэта верагодна? Праект LiveScience даведаўся адказ на гэтае пытанне.

Так, гэта можа здарыцца, але для гэтага спатрэбіцца гіганцкая сонечная бура, сказаў Live Science Мэцью Оўэнс, фізік з Універсітэта Рэдынга ў Вялікабрытаніі. «Вам сапраўды спатрэбіцца нейкая велізарная падзея, каб зрабіць гэта, што не немагчыма», — сказаў Оўэнс. «Але я думаю, што больш верагодна, выключэнне электрасетак з ладу». Фактычна, гэтая з'ява ўжо адбылася ў невялікіх маштабах.

Сонечныя буры, таксама вядомыя як касмічнае надвор'е, адбываюцца, калі сонца выпускае інтэнсіўны ўсплёск электрамагнітнага выпраменьвання. Гэта парушэнне выкідвае хвалі энергіі, якія рухаюцца вонкі, уздзейнічаючы на іншыя целы Сонечнай сістэмы, у тым ліку на Зямлю. Калі наравістыя электрамагнітныя хвалі ўзаемадзейнічаюць з уласным магнітным полем Зямлі, яны маюць некалькі эфектаў.

Па-першае, яны прымушаюць электрычныя токі працякаць у верхніх пластах атмасферы Зямлі, награваючы паветра «гэта так жа, як працуе ваша электрычная коўдра», сказаў Оўэнс. Гэтыя геамагнітныя буры могуць ствараць прыгожыя палярныя ззянні, якія з'яўляюцца над палярнымі рэгіёнамі. Але яны таксама могуць парушыць радыёсігналы і GPS. Больш за тое, калі атмасфера награваецца, яна надзімаецца, як зефір, дадаючы дадатковы супраціў спадарожнікам на нізкай калязямной арбіце і збіваючы з курсу больш дробныя кавалкі касмічнага смецця.

Іншае ўздзеянне касмічнага надвор'я — больш наземнае. Калі магутныя электрычныя токі цякуць праз верхнія слаі атмасферы нашай планеты, яны індукуюць магутныя токі, якія таксама цякуць праз кару. Гэта можа перашкаджаць электрычным праваднікам, размешчаным на вяршыні зямной кары, такім як электрасеткі — сеткі ліній перадачы, якія перадаюць электрычнасць ад генератарных станцый да дамоў і будынкаў. У выніку адбываюцца лакальныя адключэнні электраэнергіі, якія можа быць цяжка выправіць. Адна такая падзея адбылася ў Квебеку 13 сакавіка 1989 г., што прывяло да 12-гадзіннага адключэння святла, паведамляе NASA. А зусім нядаўна сонечная ўспышка вывела з ладу 40 спадарожнікаў Starlink, калі SpaceX не змагла праверыць прагноз надвор'я ў космасе.

На шчасце, некалькіх страчаных спадарожнікаў Starlink недастаткова, каб сапсаваць глабальны доступ у Інтэрнэт. Каб цалкам знішчыць Інтэрнэт, сонечная бура павінна ўмяшацца ў звышдоўгія валаконна-аптычныя кабелі, якія цягнуцца пад акіянамі і злучаюць кантыненты. Кожныя 50 — 145 кіламетраў гэтыя кабелі абсталяваны рэтранслятарамі, якія дапамагаюць узмацніць сігнал падчас перадачы. У той час, як самі кабелі не ўразлівыя да геамагнітных бур, рэтранслятары ўразлівыя. І калі адзін рэтранслятар выйдзе з ладу, гэтага можа быць дастаткова, каб адключыць увесь кабель, і калі дастатковая колькасць кабеляў выйдзе з сеткі, гэта можа выклікаць "інтэрнэт-апакаліпсіс".

Глабальнае адключэнне інтэрнэту было б патэнцыйна катастрафічным — яно парушыла б усё: ад ланцужка паставак, медыцынскай сістэмы, фондавага рынку, да базавай здольнасці асобных людзей працаваць і мець зносіны.

Ёсць некалькі спосабаў абараніць Інтэрнэт ад чарговай сонечнай буры. Першы — умацаваць электрасеткі, спадарожнікі і падводныя кабелі ад перагрузкі з-за прытоку току, у тым ліку сродкі бяспекі для стратэгічнага адключэння сетак падчас сонечнай буры.

Другі, менш дарагі спосаб — распрацаваць лепшыя метады прагназавання сонечных бур у доўгатэрміновай перспектыве.

Ці можам мы прадказаць сонечныя буры?

Сонечныя буры, як вядома, складана прадказаць. Часткова іх можа быць «вельмі цяжка вызначыць», сказаў Оўэнс. «Таму што ў той час як касмічнае надвор'е існуе тысячы гадоў, тэхналогіі, на якія яно ўплывае, існуюць толькі некалькі дзесяцігоддзяў».

Сучасная тэхналогія можа прагназаваць сонечныя буры за два дні да таго, як яны абрынуцца на Зямлю, зыходзячы з актыўнасці сонечных плям, чорных плям на паверхні Сонца, якія паказваюць на зоны высокай актыўнасці плазмы. Але навукоўцы не могуць адсочваць сонечныя буры так, як яны сочаць за ўраганамі. Замест гэтага яны звяртаюцца да іншых падказак, напрыклад, дзе знаходзіцца сонца ў яго бягучым сонечным цыкле. NASA і Еўрапейскае касмічнае агенцтва ў цяперашні час даследуюць спосабы рабіць такія прагнозы, выкарыстоўваючы камбінацыю гістарычных дадзеных і апошніх назіранняў.

Па дадзеных Нацыянальнага ўпраўлення акіянічных і атмасферных даследаванняў, Сонца праходзіць прыкладна 11-гадовыя цыклы большай або меншай актыўнасці. Раней НАСА прагназавала, што наступны пік сонечнай актыўнасці, вядомы як сонечны максімум, павінен наступіць прыкладна ў 2025 г. Аднак, паводле ацэнак НАСА, нядаўнія назіранні сонечных плям і сонечнага надвор'я паказваюць, што наступны сонечны максімум наступіць значна раней і будзе значна мацней. Наступны пік можа пачацца ўжо ў канцы 2023 года. І, верагодна, будзе больш сур'ёзным, чым апошнія некалькі сонечных максімумаў, якія былі адносна мяккімі.

«З 90-х гадоў сонца было даволі ціхім», — сказаў Оўэнс. Апошняй сусветнай геамагнітнай бурай (прынамсі, зарэгістраванай) з'яўляецца так званая "Падзея Кэрынгтана" 1859 года, падчас якой палярныя ззянні назіраліся на поўдзень ад Кубы і Ганалулу, Гаваі. Калі б Інтэрнэт існаваў падчас гэтай падзеі, ёсць верагоднасць, што ён быў бы сур'ёзна парушаны.

Будзем спадзявацца, што навукоўцы змогуць знайсці спосаб прадбачыць або мінімізаваць уплыў наступнай падзеі Кэрынгтана, перш чым мы апынемся ў будучыні без інтэрнэту.