Может ли мощная солнечная буря уничтожить Интернет?

В новелле Бекки Чемберс 2019 года "Учись, если повезёт" мощная солнечная буря уничтожает Интернет Земли, оставляя группу астронавтов в космосе без возможности связаться с домом. Согласитесь, не самая приятная перспектива. Но задумывались ли вы, может ли солнечная буря вывести из строя интернет в реальной жизни? И если да, то насколько это вероятно? Проект LiveScience узнал ответ на этот вопрос.

Да, это может произойти, но для этого потребуется гигантская солнечная буря, сказал Live Science Мэтью Оуэнс, физик из Университета Рединга в Великобритании. «Для этого вам действительно понадобится какое-то масштабное мероприятие, что не невозможно», — сказал Оуэнс. «Но я думаю, что выход из строя электросетей более вероятен». На самом деле это явление уже имело место в небольших масштабах.

Солнечные бури, также известные как космическая погода, возникают, когда Солнце испускает интенсивный всплеск электромагнитного излучения. Это возмущение испускает волны энергии, которые распространяются наружу, воздействуя на другие тела Солнечной системы, включая Землю. Когда своенравные электромагнитные волны взаимодействуют с собственным магнитным полем Земли, они имеют несколько эффектов.

Во-первых, они заставляют электрические токи течь в верхних слоях атмосферы Земли, нагревая воздух «точно так же, как работает ваше электрическое одеяло», — сказал Оуэнс. Эти геомагнитные бури могут создавать красивые полярные сияния над полярными регионами, 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 более земное. По мере того, как мощные электрические токи текут через верхние слои атмосферы нашей планеты, они индуцируют мощные токи, протекающие и через земную кору. Это может мешать электрическим проводникам, расположенным поверх коры, таким как электросети — сеть линий электропередачи, по которым электричество переносится от электростанций к домам и зданиям. В результате возникают локальные перебои в подаче электроэнергии, которые трудно исправить. По данным НАСА, одно из таких событий произошло в Квебеке 13 марта 1989 года, что привело к отключению электроэнергии на 12 часов. Так же, совсем недавно солнечная вспышка вывела из строя 40 спутников Starlink, когда SpaceX не смогла проверить прогноз космической погоды.

К счастью, отключения нескольких спутников Starlink недостаточно, чтобы испортить глобальный доступ в Интернет. Чтобы полностью отключить Интернет, солнечная буря должна помешать сверхдлинным оптоволоконным кабелям, которые тянутся под океанами и соединяют континенты. Каждые 50 — 145 километров эти кабели оснащаются ретрансляторами, которые помогают усиливать сигнал по мере его прохождения. В то время как сами кабели не уязвимы для геомагнитных бурь, ретрансляторы уязвимы. И если один ретранслятор выйдет из строя, этого может быть достаточно, чтобы отключить весь кабель, а если достаточное количество кабелей выйдет из строя, это может вызвать "интернет-апокалипсис".

Глобальное отключение интернета могло бы иметь потенциально катастрофические последствия — оно разрушило бы всё. От цепочек поставок, до медицинской системы и фондового рынка. А так же элементарных возможностей отдельных людей работать и общаться.

Есть несколько способов защитить Интернет от следующего мега-солнечного шторма. Во-первых, защитить электрические сети, спутники и подводные кабели от перегрузки из-за притока тока, включая отказоустойчивые устройства для стратегического отключения сетей во время солнечной бури.

Второй, менее затратный способ — разработать более совершенный метод прогнозирования солнечных бурь в долгосрочной перспективе.

Можем ли мы предсказать солнечные бури?

Солнечные бури, как известно, сложно предсказать. Отчасти их может быть «очень трудно определить», сказал Оуэнс. «Потому что, хотя космическая погода существует уже тысячи лет, технология, на которую она влияет, существует всего несколько десятилетий».

Современные технологии могут предсказывать солнечные бури за два дня до того, как они обрушатся на Землю, основываясь на активности солнечных пятен, чёрных пятен на поверхности Солнца, которые указывают на области с высокой активностью плазмы. Но учёные не могут отслеживать солнечные бури так, как они следят за ураганами. Вместо этого они обращаются к другим подсказкам, например к тому, где находится солнце в текущем солнечном цикле. НАСА и Европейское космическое агентство в настоящее время изучают способы делать такие прогнозы, используя комбинацию исторических данных и более поздних наблюдений.

По данным Национального управления океанических и атмосферных исследований, Солнце проходит примерно 11-летние циклы повышения или понижения активности. НАСА ранее предсказывало, что следующий пик солнечной активности, известный как солнечный максимум, должен прийтись примерно к 2025 году. Однако, по оценкам НАСА, недавние наблюдения за солнечными пятнами и солнечной погодой показывают, что следующий солнечный максимум наступит намного раньше и ударит гораздо сильнее. Предстоящий пик, который может начаться уже в конце 2023 года, вероятно, будет более серьёзным, чем несколько последних солнечных максимумов, которые были относительно мягкими.

«С 90-х годов солнце было довольно тихим», — сказал Оуэнс. Последней всемирной геомагнитной бурей (по крайней мере, зарегистрированной) является так называемое "Кэррингтонское событие" 1859 года, во время которого полярные сияния наблюдались на юге, вплоть до Кубы и Гонолулу, Гавайи. Если бы Интернет существовал во время этого события, есть шанс, что он был бы серьёзно нарушен.

Будем надеяться, что учёные смогут найти способ предсказать или свести к минимуму воздействие следующего Кэррингтонского события до того, как мы окажемся в будущем без Интернета.