Kable podmorskie zostałyby szczególnie mocno uderzone przez koronalne wyrzut masy ze Słońca.

Prąd wróci szybciej niż Internet

Naukowcy już od dziesięcioleci wiedzą, że ekstremalna burza słoneczna i towarzyszące jej tzw. koronalne wyrzuty masy, może uszkodzić sieci elektryczne i potencjalnie spowodować długotrwałe przerwy w dostawach prądu. Reperkusje byłyby odczuwalne wszędzie. Mniej zbadany do tej pory był jednak wpływ jaki taka emisja słoneczna mogłaby mieć na infrastrukturę internetową. Nowe badania pokazują, że awarie mogłyby być katastrofalne, szczególnie dla podmorskich kabli, które stanowią podstawę globalnego Internetu a ich awaria może zakłócić pracę miliardów ludzi.

Na czwartkowej konferencji teleinformatycznej SIGCOMM 2021 Sangeetha Abdu Jyothi z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine przedstawiła prezentację „Solar Superstorms: Planning for an Internet Apocalypse”, badając szkody, jakie szybko poruszająca się chmura namagnesowanych cząstek słonecznych może spowodować w globalnym Internecie. Badania Abdu Jyothi wskazują na dodatkowy niuans burzy słonecznej powodującej blackout: scenariusz, w którym nawet jeśli zasilanie powróci w ciągu godzin lub dni, masowe przerwy w dostępie do Internetu utrzymują się przez dłuższy czas.

Światłowody nie ucierpią, co innego podmorskie kable

Jest też kilka dobrych wiadomości. Abdu Jyothi odkryła, że lokalna i regionalna infrastruktura internetowa będzie w niewielkim stopniu narażona na uszkodzenia nawet podczas potężnej burzy słonecznej, ponieważ światłowody same w sobie nie są narażone na działanie prądów wywołanych geomagnetycznie. Krótkie odcinki kabli są również bardzo regularnie uziemiane.

Jednak w przypadku długich kabli podmorskich, które łączą kontynenty, ryzyko jest znacznie większe. Burza słoneczna, która przerwałaby kilka takich kabli na całym świecie, mogłaby spowodować masową utratę łączności, odcinając całe kraje i to nawet jeśli lokalna infrastruktura pozostałaby nienaruszona. Byłoby to jak odcięcie dopływu prądu do budynku mieszkalnego z powodu awarii wodociągu.

To, skłoniło mnie do myślenia o tym, to fakt, że w przypadku pandemii zobaczyliśmy, jak nieprzygotowany był świat. Nie istniał żadne ustalone reguły postępowania, które pozwoliłyby skutecznie sobie z nią poradzić i tak samo jest z odpornością Internetu. Nasza infrastruktura nie jest przygotowana na wielkie wydarzenia związane z energią słoneczną. Mamy bardzo ograniczone pojęcie o tym, jaki będzie zakres zniszczeń.

Ciągle niewiele wiemy o aktywności słońca

Ta niewiedza wynika głównie z braku historycznych danych. Silne burze słoneczne są tak rzadkie, że istnieją tylko trzy przykłady z najnowszej historii. Wielkie wydarzenia z 1859 i 1921 roku pokazały, że zaburzenia geomagnetyczne mogą zakłócić działanie infrastruktury elektrycznej i linii komunikacyjnych, takich jak druty telegraficzne. Podczas ogromnego „Carrington event” z 1859 roku igły kompasów huśtały się dziko i nieprzewidywalnie, a zorza polarna była widoczna na równiku w Kolumbii. Jednak te zaburzenia geomagnetyczne miały miejsce zanim powstały nowoczesne sieci elektryczne. Burza słoneczna o zaledwie umiarkowanej sile w 1989 roku zepsuła sieć Hydro-Québec i spowodowała dziewięciogodzinną przerwę w dostawie prądu w północno-wschodniej Kanadzie - ale to również miało miejsce przed powstaniem nowoczesnej infrastruktury internetowej.

Choć nie zdarzają się często, koronalne wyrzuty masy stanowią realne zagrożenie dla odporności Internetu. A po trzech dekadach niskiej aktywności burz słonecznych, nie tylko ona ale i inni badacze zwracają uwagę, że prawdopodobieństwo kolejnego incydentu rośnie.

Technika kabli podmorskich nie jest przygotowana na wysoką aktywność Słońca

Podmorskie kable internetowe są potencjalnie podatne na uszkodzenia spowodowane burzą słoneczną z kilku powodów. Aby móc przesyłać dane przez oceany kable są wyposażone w repeatery rozmieszczone w odstępach od 50 do 150 kilometrów, w zależności od kabla. Urządzenia te wzmacniają sygnał optyczny, upewniając się, że nic nie zostanie utracone podczas przekazywania danych. Podczas gdy kabel światłowodowy nie jest bezpośrednio podatny na zakłócenia wywołane przez prądy geomagnetycznie, elektroniczne elementy wewnętrzne repeaterów są – a wystarczająca liczba awarii repeaterów spowoduje, że cały kabel podmorski przestanie działać. Dodatkowo, kable podmorskie są uziemiane z dość rzadka. Poszczególne punkty uziemienia potrafią być oddalone od siebie o setki lub tysiące kilometrów, co sprawia, że te wrażliwe elementy, takie jak repeatery, są jeszcze bardziej narażone na działanie prądów geomagnetycznych. Skład dna morskiego jest również zróżnicowany, co może powodować, że niektóre punkty uziemienia są bardziej efektywne niż inne.