Мощная солнечная буря может на недели отключить интернет на планете

Интернет-инфраструктура создавалась в эпоху спокойного солнца и у ученых нет понимания, насколько она устойчива к мощным солнечным бурям.

Фото: Shutterstock.

В списке апокалиптических событий, которые угрожают человечеству, появилась еще одна разновидность конца света. Речь идет об интернет-армагеддоне - он может приключится, когда мощные выбросы Солнцем заряженных частиц вызовут масштабную геомагнитную бурю. Людям такие космические катаклизмы угрозы не представляют. Они надежно защищены от потоков солнечного ветра магнитным полем Земли и ее атмосферой. Однако геомагнитная буря может повлечь за собой коллапс интернета в планетарном масштабе. Так утверждает профессор Университета Калифорнии Сангита Абду Джиоти в своем докладе «Солнечные супер-бури: планирование интернет-апокалипсиса», который вызвал фурор на конференции SIGCOMM 2021 - это флагманское мероприятие для специалистов в области компьютерных коммуникаций и архитектуры Всемирной Сети.

Звезда вышла из спячки

Спрашивается, с какого перепугу нам ждать компьютерного светопреставления, если до этого десятилетиями сидели в интернете и горя не знали? Во-первых, подобные события уже случались на памяти человечества. Например, мощнейшая за всю историю наблюдений геомагнитная буря 1859 года парализовала работу тогдашнего “интернета” - телеграфная связь отказала по все Европе и Северной Америке. А в некоторых случаях телеграфисты получали серьезные поражения электрическим током. А уже на нашей памяти в 1989 году средней силы вспышка на Солнце вызвала отключение электроснабжения на 9 часов на северо-востоке Канады, сбои в работе космических аппаратов и радиосвязи.

Во-вторых, формирование Интернета, как Всемирной Сети, пришлось на 30 лет солнечного минимума - периода, когда наше светило было белым и пушистым.

- Так получилось, что низкая фаза солнечной активности совпала с быстрым развитием технологий на Земле, - говорит Сангита Абду Джиоти. - Но в 2019 году начался новый 25-й цикл солнечной активности. Сейчас светило медленно выходит из спячки, космическая погода будет портиться, недавнее исследование показало, что нынешний цикл будет одним из самых сильных за всю историю.

Геомагнитная буря может повлечь за собой коллапс интернета в планетарном масштабе.

Фото: Shutterstock.

Сколько стоит один день падения Интернета

По оценкам, число солнечных пятен на пике нынешнего цикла будет составлять 210 - 260, в то время, как на пике недавно завершившегося 24-го цикла максимум составлял 116 (число пятен и мощность выбросов коронарной массы тесно связаны). Но, поскольку нынешняя интернет-инфраструктура создавалась в эпоху спокойного солнца, у ученых нет понимания, насколько она устойчива к мощным солнечным бурям.

Профессор Джиоти считает, что если события будут развиваться по пессимистическому сценарию, то после солнечного мега-шторма Всемирная Сеть может оставаться неработоспособной в течении нескольких недель. Экономический ущерб от перебоев в работе Интернета в течении одного дня только в США оцениваются в 7 миллиардов долларов. Но в этом случае речь шла не о тотальном падении Интернета, а о локальных кибератаках, выходе из строя части серверов и снижения скорости передачи данных.

Последствия солнечного шторма будут ощущаться значительно шире. Остановится банковская система, замрет экономика. Будет парализована глобальная цепочка поставки товаров и продуктов питания. Может выйти из строя спутниковое оборудование на орбите, в этом случае перестанут работать системы навигации, спутниковое телевидение… Ущерб в мировом масштабе может составлять десятки или сотни миллиардов долларов в день.

США - слабое звено

В своем исследовании Сангита Абду Джиоти выясняла, какие точки инфраструктуры Всемирной Паутины наиболее уязвимы:

- Океанские подводные кабели, которые соединяют континенты. Вообще-то оптоволоконные кабели не подвержены разрушительному воздействию электромагнитной индукции. Однако для усиления сигнала через каждые 50 - 150 километров под водой установлены ретрансляторы - эти электронные устройства уязвимы для геомагнитной бури, а при их массовом отказе может выйти из строя вся подводная линия.

- Наиболее уязвимы кабели, которые, пересекают Атлантический и Тихий океаны в высоких широтах - их будет сильно “штормить” даже при умеренных вспышках на Солнце.

- Самым слабым звеном сети являются США. Европа более устойчива к солнечной буре. Наименьшему риску подвергаются страны Азии. Дело в том, что в этом регионе много разветвлений и соединений кабеля (Сингапур выступает контактным узлом для многих линий). Поэтому кабели короче, их сеть более плотная - такая конфигурация устойчивей, чем длинный непрерывный участок подводного кабеля.

- Выбросы солнечной коронарной массы притягиваются к магнитным полюсам Земли и в высоких широтах их влияние заметно сильнее. Поскольку северные страны исторически были более развиты, большая часть инфраструктуры Интернета располагается, как раз в высоких широтах. Это дополнительная угроза для устойчивости Интернета.

- В первую очередь пострадают такие компании, как Google и Facebook, которым необходим доступ к крупным центрам обработки данных в регионах. У локальных компаний больше шансов сохранить работоспособность. При этом Facebook более уязвим, поскольку центры обработки данных у Google довольно равномерно распространены по всему миру, а соцсеть Цукерберга не имеет инфраструктуры ни в Африке, ни в Южной Америке.

Об апокалипсисе узнаем за 13 часов

Впрочем, есть и хорошие новости. По расчетам, вероятность того, что экстремальный космический шторм разыграется в ближайшее десятилетие составляет по разным оценками от 1,6 до 12 процентов. Пик активности нынешнего 25-го солнечного цикла приходится на 2025 год. Если мы его переживем, дальше будет легче.

Кроме того, космические аппараты, наблюдающие за Солнцем, смогут зафиксировать выброс звездой потока заряженных частиц и предупредить нас, как минимум, за 13 часов до начала интернет-армагеддона (обычно облако достигает Земли через 1-3 суток). Поэтому у управляющих компаний будет время подготовится к апокалипсису и хотя бы заранее отключить самые проблемные участки сети.

Ну, а в крайнем случае нам обеспечены пара недель цифрового детокса. Что, в общем-то, штука тоже полезная.