Ο ήλιος ήταν αρκετά ενεργός τις τελευταίες ημέρες, με τις ηλιακές εκλάμψεις και τις στεμματικές εκτοξεύσεις μάζας να πηδούν στο διάστημα, εκτοξεύοντας περιστασιακά προς την κατεύθυνση της Γης- τώρα οι επιστήμονες προειδοποιούν ότι μια επερχόμενη ηλιακή έκρηξη θα βγάλει το διαδίκτυο εκτός σύνδεσης για πολλές εβδομάδες ή μήνες, προσθέτοντας στα προβλήματα που μπορεί να φέρει μαζί του ένα σημαντικό διαστημικό καιρικό φαινόμενο.
Μια νέα εργασία, που συντάχθηκε από την επίκουρη καθηγήτρια του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας Sangeetha Abdu Jyothi, με τίτλο "Solar Superstorms: Planning for an Internet Apocalypse", περιγράφει τις απειλές που θέτει ο ήλιος για τον παγκόσμιο ιστό των υπολογιστών και τις επικοινωνίες μεταξύ τους.
"Σε αυτή την εργασία, διερευνούμε τον αντίκτυπο των ηλιακών υπερκαταιγίδων που μπορούν δυνητικά να προκαλέσουν μεγάλης κλίμακας διακοπές του Διαδικτύου που καλύπτουν ολόκληρο τον πλανήτη και θα διαρκέσουν αρκετούς μήνες".Οι σκοτεινές περιοχές στον Ήλιο, γνωστές ως στεματικές οπές, αποτελούν σήμερα έναν από τους κύριους παράγοντες του διαστημικού καιρού. Σύμφωνα με το Κέντρο Πρόβλεψης Διαστημικού Καιρού, οι στεματικές οπές εμφανίζονται ως σκοτεινές περιοχές στον Ήλιο επειδή είναι ψυχρότερες από το περιβάλλον πλάσμα και είναι ανοιχτές γραμμές μαγνητικού πεδίου. Στο εξωτερικό τμήμα της ατμόσφαιρας του Ήλιου, το οποίο είναι γνωστό ως στέμμα, εμφανίζονται αυτές οι σκοτεινές περιοχές. Το ηλιακό στέμμα ήταν επίσης ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά του Ήλιου που οι επιστήμονες ήταν πιο ενθουσιασμένοι να μελετήσουν κατά τη διάρκεια της προηγούμενης ηλιακής έκλειψης.
Ο ηλιακός άνεμος ρέει πάντα από τον Ήλιο και προς τη Γη, αλλά οι στεματικές οπές είναι γνωστό ότι απελευθερώνουν ενισχυμένο ηλιακό άνεμο. Οι στεματικές οπές μπορούν να αναπτυχθούν οπουδήποτε στον ήλιο και είναι πιο συχνές κατά τη διάρκεια του ηλιακού ελάχιστου. Μια ηλιακή περιστροφή του Ήλιου συμβαίνει κάθε 27 ημέρες και οι στεματικές οπές είναι μερικές φορές σε θέση να διαρκέσουν αρκετές από αυτές. Είναι σύνηθες να βλέπουμε επίμονες στεματικές οπές στο βόρειο και νότιο πόλο του Ήλιου, αλλά μερικές φορές μπορούν να επεκταθούν προς τον ισημερινό του Ήλιου με αποτέλεσμα να δημιουργείται μια μεγαλύτερη περιοχή. Συνήθως, οι στεματικές οπές που βρίσκονται κοντά στον ισημερινό του Ήλιου έχουν ως αποτέλεσμα την ταχύτερη άφιξη του ηλιακού ανέμου στη Γη. Είναι σύνηθες να βλέπουμε στεματικές οπές να δημιουργούν γεωμαγνητικές καταιγίδες που τελικά επηρεάζουν τη Γη.
Οι μετεωρολόγοι της NOAA αναλύουν αυτά τα χαρακτηριστικά και πρέπει να τα λαμβάνουν υπόψη τους κατά τη διάρκεια κάθε πρόβλεψης. Εάν η Γη βιώσει τις επιπτώσεις μιας στεματικής οπής και προβλέπεται να προσκρούσει στη Γη μια στεματική εκτίναξη μάζας, τα συνδυασμένα αποτελέσματα θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε πιο σημαντική πρόσκρουση και πιο έντονη γεωμαγνητική καταιγίδα. Η ανάλυση των δεδομένων από τους δορυφόρους DSCOVER και ACE είναι ένας τρόπος με τον οποίο οι προγνώστες μπορούν να καταλάβουν πότε ο ενισχυμένος ηλιακός άνεμος από μια στεμματική οπή πρόκειται να φτάσει στη Γη.
Ενώ αυτά τα ηλιακά γεγονότα μπορούν να βοηθήσουν να φωτιστεί ο ουρανός με εντυπωσιακό σέλας, μπορούν επίσης να προκαλέσουν σημαντική ζημιά στα ηλεκτρονικά συστήματα, τα ηλεκτρικά δίκτυα και τις δορυφορικές και ραδιοεπικοινωνίες.
ΔΕΙΤΕ ΤΟ ΒΙΝΤΕΟ
Στις 1-2 Σεπτεμβρίου 1859, μια ισχυρή γεωμαγνητική καταιγίδα έπληξε τη Γη κατά τη διάρκεια του Ηλιακού Κύκλου 10. Μια CME χτύπησε τη Γη και προκάλεσε τη μεγαλύτερη γεωμαγνητική καταιγίδα που έχει καταγραφεί ποτέ. Η καταιγίδα ήταν τόσο έντονη που δημιούργησε εξαιρετικά φωτεινό, ζωντανό σέλας σε ολόκληρο τον πλανήτη: οι άνθρωποι στην Καλιφόρνια πίστευαν ότι ο ήλιος ανέτειλε νωρίς, οι άνθρωποι στις βορειοανατολικές ΗΠΑ μπορούσαν να διαβάσουν μια εφημερίδα τη νύχτα από το έντονο φως του σέλαος και οι άνθρωποι μέχρι τη Χαβάη και το νοτιοκεντρικό Μεξικό μπορούσαν να δουν το σέλας στον ουρανό. Η ημέρα αυτή έγινε γνωστή ως το "γεγονός Carrington".
Το συμβάν προκάλεσε σοβαρές ζημιές στις περιορισμένες ηλεκτρικές και επικοινωνιακές γραμμές που υπήρχαν εκείνη την εποχή- τα τηλεγραφικά συστήματα σε όλο τον κόσμο απέτυχαν, ενώ ορισμένοι τηλεγραφητές ανέφεραν ότι δέχθηκαν ηλεκτροσόκ. Είναι πιθανό ένα τέτοιο συμβάν να συμβεί ξανά, αλλά ακόμη και ένα λιγότερο σοβαρό ηλιακό συμβάν θα μπορούσε να βγάλει εκτός λειτουργίας το διαδίκτυο.
Ο ήλιος περνάει από και προς ενεργές περιόδους. Ένας μακρύτερος ηλιακός κύκλος είναι γνωστός ως κύκλος Gleissberg- αυτός λαμβάνει χώρα κάθε 80-100 χρόνια. Κατά τη διάρκεια του κύκλου Gleissberg, τα ηλιακά γεγονότα μεγάλης κλίμακας κατά τη διάρκεια των ηλιακών μεγίστων έχουν τέσσερις φορές περισσότερες πιθανότητες να συμβούν.
Οι δύο πιο πρόσφατοι ηλιακοί κύκλοι, από το 1996-2008 και το 2008-2020, ήταν μέρος μιας περιόδου ελάχιστης δραστηριότητας κατά τη διάρκεια του κύκλου Gleissberg. "Με άλλα λόγια, η σύγχρονη τεχνολογική πρόοδος συνέπεσε με μια περίοδο ασθενούς ηλιακής δραστηριότητας και ο ήλιος αναμένεται να γίνει πιο ενεργός στο εγγύς μέλλον", αναφέρεται στο έγγραφο. Επειδή το διαδίκτυο αναπτύχθηκε κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου ελάχιστης δραστηριότητας, δεν δοκιμάστηκε ποτέ από μια περίοδο ισχυρής ηλιακής δραστηριότητας. Και δυστυχώς για το διαδίκτυο και όλους όσοι εξαρτώνται από αυτό, μπορεί να ξεκινάει σύντομα μια περίοδος πολύ ισχυρής ηλιακής δραστηριότητας.
"Μια πρόσφατη μελέτη από τον Νοέμβριο του 2020 πρότεινε ότι αυτός ο κύκλος έχει τη δυνατότητα να είναι ένας από τους ισχυρότερους που έχουν καταγραφεί ποτέ", δήλωσε η συγγραφέας της μελέτης. "Πρόσφατες εκτιμήσεις για τον αριθμό των ηλιακών κηλίδων στην κορύφωση αυτού του κύκλου είναι μεταξύ 210 και 260 (μια πολύ υψηλή τιμή). Αντίθετα, ο προηγούμενος κύκλος που έληξε το 2019 είχε μέγιστο αριθμό ηλιακών κηλίδων 116. Δεδομένου ότι οι CME συχνά προέρχονται από μαγνητικά ενεργές περιοχές κοντά σε ηλιακές κηλίδες, ένας μεγαλύτερος αριθμός ηλιακών κηλίδων θα αυξήσει την πιθανότητα μιας ισχυρής CME. Εάν αυτή η εκτίμηση αποδειχθεί ακριβής, θα αυξήσει επίσης σημαντικά την πιθανότητα ενός μεγάλης κλίμακας συμβάντος σε αυτή τη δεκαετία".
Οι CMEs παράγουν μεταβολές στο μαγνητικό πεδίο της γης, οι οποίες με τη σειρά τους προκαλούν γεωηλεκτρικά πεδία στην αγώγιμη επιφάνεια της γης, όπως ο πυθμένας της γης ή των ωκεανών. Ο συγγραφέας του άρθρου περιγράφει πώς μια CME επηρεάζει τα καλώδια: "Αυτά τα χωροχρονικά μεταβαλλόμενα ηλεκτρικά πεδία είναι υπεύθυνα για τη δημιουργία γεωμαγνητικά επαγόμενων ρευμάτων (GIC) ύψους 100-130 Amps που μπορούν να διαρρεύσουν μέσα από οποιαδήποτε εκτεταμένα αγώγιμα συστήματα εδάφους, όπως δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας, καλώδια δικτύωσης κ.λπ. Αυτό το ηλεκτρομαγνητικά επαγόμενο ρεύμα εισέρχεται/εξέρχεται από αγωγούς μεγάλων αποστάσεων από τον γειωμένο ουδέτερο, προκαλώντας καταστροφή ηλεκτρικού εξοπλισμού όπως μετασχηματιστές/επαναλήπτες και, με τη σειρά τους, μεγάλης κλίμακας διακοπές ρεύματος/διακοπές στο Διαδίκτυο που εκτείνονται σε πολλές πολιτείες ή ακόμη και χώρες."
Οι μεγάλες ηλιακές κηλίδες στον Ήλιο εκτοξεύουν στο διάστημα ηλιακές εκλάμψεις που κατευθύνονται από τη Γη.
Με βάση αυτό, τα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας, οι αγωγοί
πετρελαίου και φυσικού αερίου και τα καλώδια δικτύωσης
-συμπεριλαμβανομένων εκείνων από τα οποία εξαρτάται το διαδίκτυο- είναι
τα πιο ευάλωτα από μια ισχυρή ηλιακή έκρηξη. Εκτός από την καταστροφή
πραγμάτων στη Γη, μια ισχυρή ηλιακή έκρηξη θα μπορούσε επίσης να βλάψει
πράγματα στο διάστημα, όπως δορυφόρους επικοινωνιών. Εάν η έκρηξη είναι
αρκετά ισχυρή και ένα γεωμαγνητικά επαγόμενο ρεύμα αφήσει να βλάψει την
υποδομή του δικτύου, το διαδίκτυο θα μπορούσε ουσιαστικά να διακοπεί
μέχρι να γίνουν επισκευές. Σε παγκόσμια κλίμακα, αυτό θα μπορούσε να
διαρκέσει εβδομάδες ή μήνες- σε ορισμένες περιοχές μπορεί να μην είναι
ποτέ δυνατή η αποκατάσταση.
Ενώ ο ακριβής χρόνος μιας τέτοιας
ηλιακής έκρηξης δεν είναι γνωστός, οι επιστήμονες είναι αρκετά σίγουροι
ότι μια έκρηξη που θα καταστρέψει το διαδίκτυο είναι πιθανή κάποια
στιγμή στο μέλλον. Ακόμη χειρότερα, φαίνεται ότι οι Ηνωμένες Πολιτείες
είναι πιο ευάλωτες από άλλες χώρες σε όλο τον κόσμο.
"Οι ΗΠΑ είναι μία από τις πιο ευάλωτες τοποθεσίες με υψηλό κίνδυνο αποσύνδεσης από την Ευρώπη κατά τη διάρκεια ακραίων ηλιακών φαινομένων", αναφέρει η μελέτη. "Οι ενδοηπειρωτικές συνδέσεις στην Ευρώπη διατρέχουν μικρότερο κίνδυνο λόγω της παρουσίας μεγάλου αριθμού μικρότερων χερσαίων και υποθαλάσσιων καλωδίων που διασυνδέουν την ήπειρο".Για την προετοιμασία για αυτό το συμβάν, η συγγραφέας της μελέτης ενθαρρύνει την ανάπτυξη περισσότερων πλεοναζόντων καλωδίων, την ανάπτυξη μιας πιο έξυπνης διαδικασίας απενεργοποίησης και την ανάπτυξη περισσότερων κέντρων δεδομένων που θα είναι διασκορπισμένα σε όλο τον κόσμο σε περίπτωση περιφερειακών βλαβών. Συνολικά, η μεγαλύτερη ευαισθητοποίηση σχετικά με αυτή την απειλή πρέπει να δημοσιοποιηθεί, ώστε περισσότεροι ενδιαφερόμενοι να γνωρίζουν τους κινδύνους και να μπορούν να χαράξουν στρατηγικές για την ελαχιστοποίησή τους.
Ολόκληρο το έγγραφο μπορείτε να το διαβάσετε εδώ: https://www.ics.uci.edu/~sabdujyo/papers/sigcomm21-cme.pdf
Ένας οργανισμός που είναι επιφορτισμένος με την παρακολούθηση τέτοιων απειλών είναι ο οργανισμός που είναι περισσότερο γνωστός για τις μετεωρολογικές προβλέψεις του. Ενώ είναι συνήθως γνωστός για τις προβλέψεις βροχής, χιονιού και ανέμου, η Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας (NOAA) και η Εθνική Μετεωρολογική Υπηρεσία (NWS) είναι επίσης υπεύθυνη για τον "διαστημικό καιρό". Ενώ υπάρχουν ιδιωτικές εταιρείες και άλλοι οργανισμοί που παρακολουθούν και προβλέπουν τον διαστημικό καιρό, η επίσημη πηγή για τις προειδοποιήσεις και τις προειδοποιήσεις του διαστημικού περιβάλλοντος είναι το Κέντρο Πρόγνωσης Διαστημικού Καιρού (SWPC). Το SWPC βρίσκεται στο Boulder του Κολοράντο και αποτελεί κέντρο υπηρεσιών του NWS, το οποίο αποτελεί μέρος της NOAA. Το Κέντρο Πρόγνωσης Διαστημικού Καιρού είναι επίσης ένα από τα εννέα Εθνικά Κέντρα Περιβαλλοντικής Πρόγνωσης (NCEP), καθώς παρακολουθούν την τρέχουσα δραστηριότητα του διαστημικού καιρού 24 ώρες το 24ωρο, 365 ημέρες το χρόνο.
Το SWPC εκδίδει τριήμερες προγνώσεις διαστημικού καιρού που αναδεικνύουν τους κινδύνους που εγκυμονούν οι διάφορες εκτυλισόμενες διαστημικές καιρικές συνθήκες. Ωστόσο, σύμφωνα με τον συγγραφέα του άρθρου, οι άνθρωποι μπορεί να λάβουν μόνο 13 ώρες προειδοποίηση για μια σημαντική έκρηξη που θα σκοτώσει το διαδίκτυο, που μπορεί να μην είναι αρκετός χρόνος για να κλείσουν σωστά και να προστατεύσουν ζωτικές υποδομές σε όλο τον κόσμο. Πηγή