القائمة الرئيسية

الصفحات

News

قد ينقطع الإنترنت لأشهر في المرة القادمة التي تمر فيها شمسنا بنوبة غضب

ينقطع الإنترنت لطالما كان العلماء قلقين بشأن تأثيرات عاصفة شمسية هائلة على البنية التحتية الإلكترونية لكوكبنا ، لكن دراسة جديدة تستكشف كيف يمكن لعاصفة شمسية قوية بما يكفي قطع قارات بأكملها عن الإنترنت لأيام - أو حتى شهور.

قد ينقطع الإنترنت لأشهر في المرة القادمة التي تمر فيها شمسنا بنوبة غضب


الدراسة ( PDF ) ، التي تم تقديمها في مؤتمر SIGCOMM 2021 الشهر الماضي ، تأتي من Sangeetha Abdu Jyothi ، الأستاذة المساعدة في جامعة كاليفورنيا ، إيرفين. في ذلك ، تصف كيف أن الكابلات الموجودة تحت سطح البحر - والتي تعتبر ضرورية لربط القارات المختلفة بشبكة إنترنت مشتركة - عرضة للانفجار الشمسي الهائل مثل تلك التي ضربت الأرض في القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين.


قالت عبده جيوتي لمجلة Wired قبل تقديم ورقتها البحثية في المؤتمر. "بنيتنا التحتية ليست مستعدة لحدث شمسي واسع النطاق. لدينا فهم محدود للغاية لمدى الضرر الذي يمكن أن يحدث."

للتوضيح ، لا تشكل العواصف الشمسية تهديدًا خطيرًا ومباشرًا للحياة على الأرض. كما لاحظ زملاؤنا في LiveScience ، فإننا نتعرض باستمرار للقصف بشيء يُعرف بالرياح الشمسية: تيار مستمر من الجسيمات الممغنطة التي يعاد توجيهها بواسطة المجال المغناطيسي للأرض نحو القطبين والمسؤولة عن الشفق القطبي الذي يُرى في أقصى خطوط العرض الشمالية والجنوبية.


إذا كانت هذه الرياح الشمسية تشكل تهديدًا للحياة ، فإن تلك المناطق الغنية بالتنوع البيولوجي ستكون أراضٍ قاحلة هامدة.


ولكن في كثير من الأحيان ، تندلع هذه الرياح الشمسية في عاصفة شمسية كاملة خلال ما يعرف باسم القذف الكتلي الإكليلي. هذه بالنسبة للرياح الشمسية ما يعنيه الإعصار لنسيم الصيف اللطيف ، ولديها القدرة على التغلب على المجال المغناطيسي للأرض وتغطية خطوط العرض السفلية ببروتونات عالية المغناطيسية في شيء يعرف باسم العاصفة الجيومغناطيسية.


مرة أخرى ، هذا لا يشكل تهديدًا مباشرًا للحياة على الأرض (لقد عشنا العديد من الأحداث المماثلة في تاريخنا) ، ولكنه في الأساس حدث على مستوى الانقراض للإلكترونيات. عندما تعرضت الأرض لإحدى هذه العواصف الشمسية في عام 1859 أثناء حدث كارينغتون ، اشتعلت النيران في خطوط التلغراف حول العالم وتعطلت الآلات الإلكترونية ، وأحيانًا مع اندلاع شرارات.


كانت مرونة البنية التحتية للإلكترونيات لدينا ، من شبكة الطاقة الخاصة بنا إلى الأقمار الصناعية ومعدات الاتصالات ، مصدر قلق طويل الأمد ، لكن عبده جيوتي وجد أن بنيتنا التحتية للإنترنت المحلية سيتم إنقاذها إلى حد كبير ، وذلك بفضل استخدام كابلات الألياف الضوئية للترحيل معلومة. هذه الكابلات ليست عرضة للعواصف الشمسية مثل الأسلاك النحاسية والمحولات الإلكترونية - أو مثل مكررات الإشارة الإلكترونية المستخدمة لنقل البيانات عبر الكابلات البحرية.

قد ينقطع الإنترنت لأشهر في المرة القادمة التي تمر فيها شمسنا بنوبة غضب


هذه الثغرة الأخيرة هي التي يمكن أن تدمر البنية التحتية للإنترنت لدينا ، خاصة في خطوط العرض الشمالية حيث تم وضع العديد من هذه الكابلات.


تم العثور على هذه المكررات كل 30 إلى 90 ميلاً (50 إلى 150 كيلومترًا) على طول كابلات الألياف الضوئية الموجودة تحت سطح البحر للحفاظ على قوة الإشارة على مسافات طويلة ويمكن إخراجها بواسطة عاصفة شمسية ، مما يؤدي فعليًا إلى قطع أجزاء كبيرة من أمريكا الشمالية وأوروبا عن الإنترنت على نطاق أوسع. في الواقع ، سيحتاج واحد فقط من هذه المكررات إلى الفشل حتى يتعطل الكابل بأكمله.


ونظرًا لأن هذا سيكون حدثًا عالميًا ، فإن خطر تعطل الكابلات المتعددة في وقت واحد أمر حقيقي للغاية ، مما يهدد بإبعاد مناطق كبيرة أو حتى قارة بأكملها عن الإنترنت لفترة طويلة من الزمن. بينما يمكن استبدال المحولات فوق الأرض في أيام أو أسابيع لاستعادة الطاقة ، فإن وضع كابلات جديدة تحت سطح البحر قد يستغرق شهورًا.


وقال عبده جيوتي في الصحيفة: "يُقدر الأثر الاقتصادي لتعطل الإنترنت ليوم واحد في الولايات المتحدة بأكثر من 7 مليارات دولار". "ماذا لو ظلت الشبكة معطلة لأيام أو حتى شهور؟"


وقالت إن المكان الجيد للبدء في حماية بنيتنا التحتية هو البناء على مزيد من التكرار عند خطوط العرض المنخفضة حيث يكون هناك خطر أقل لحدوث عاصفة مغنطيسية أرضية كبيرة ، فضلاً عن اختبار مرونة الإنترنت على نطاق واسع. نظرًا للتكلفة ، قد يتردد البعض في القيام بمثل هذه الاستثمارات ، لكن تكلفتها تتضاءل بسبب فشل الإنترنت الذي دام شهورًا.


التحليل: نحن لسنا مستعدين حقًا لما لا مفر منه

كما أشارت عبده جيوتي في بيانها إلى Wired ، لم نكن مستعدين حقًا لوباء فيروس كورونا الجديد في عام 2020 ، على الرغم من أن تعرض الإنسان للمرض يتعلق بالثابت في تاريخ البشرية إلى جانب الجوع والحرب والضرائب. ومع ذلك ، بطريقة ما ، تم القبض علينا بأقدام مسطحة مع عواقب وخيمة.


تعرف ماذا عانت البشرية أيضًا طوال تاريخها؟ الكوارث الطبيعية ، وفي سياقنا الحديث ، فإن العاصفة الشمسية مهمة بالتأكيد. ما مدى اعتماد البنية التحتية لخدمات الطوارئ لدينا على الإلكترونيات؟ كم من اقتصادنا؟ 


نعم ، كل ذلك إلى حد كبير ، ويمكن لعاصفة شمسية واحدة سيئة حقًا أن تقصف كل ذلك بشكل فعال ، وصولاً إلى الهاتف في جيبك. بالحديث عن ذلك ، كم عدد أرقام الهواتف الموجودة على هاتفك التي تتذكرها بالفعل؟ ماذا يحدث إذا فقدت هذا الهاتف دون أي وسيلة لاستعادة تلك البيانات؟ كم عدد الأشخاص الذين ستفقد الاتصال بهم على الفور دون أي وسيلة حتى لمعرفة ما إذا كانوا بخير؟


وفقًا لورقة عبده جيوتي ، فإن احتمالات التعرض لعاصفة شمسية كبيرة تتراوح من 1.6٪ إلى 12٪ لكل عقد. يمكن أن تتراوح الشدة من محلية إلى حد ما ، مثل تلك التي ضربت في عام 1989 وتسببت في انقطاع التيار الكهربائي عن مقاطعة كيبيك الكندية بأكملها في ثوانٍ واستمرت لما يقرب من نصف يوم ، إلى المزيد من الأحداث العالمية مثل تلك التي حدثت في عام 1859 والتي شهدت امتداد الشفق القطبي. إلى خط الاستواء.


إذا ضربت مثل هذه العاصفة الشمسية الأرض ، فسيكون لدينا حوالي 13 ساعة من لحظة اندلاع التوهج الشمسي إلى وقت الشعور بتأثيره على الكوكب. بالنظر إلى كل ما رأيناه في العام ونصف العام الماضيين ، هل يمكن لأي شخص أن يقول إننا مستعدون بالتأكيد للتعامل مع عواقب مثل هذا الحدث؟


تعليقات