اَبَرطوفان خورشیدی ممکن است شبکه اینترنت را از کار بیندازد

 اَبَرطوفان خورشیدی ممکن است شبکه اینترنت را از کار بیندازد

پژوهشی جدید حاکی از آن است که یک طوفان خورشیدی شدید که تقریبا هر ۱۰۰ سال یک بار رخ می‌دهد، ممکن است به طور فاجعه‌آمیزی بر فناوری‌های مختلف انسان روی زمین اثر بگذارد و جهان را به قعر «آخرالزمان اینترنت» ببرد.

به گزارش ایندیپندنت، میدان مغناطیسی زمین با منحرف کردن بادهای مغناطیسی خورشیدی در جهت قطب‌های این سیاره (که منظره زیبای شفق قطبی را هم ایجاد می‌کند) از ساکنان خود محافظت می‌کند. بادهای مغناطیسی ذرات بارداری‌اند که از خورشید جریان پیدا می‌کنند.

مطالعه‌ای که در SIGCOMM 2021 ، کنفرانس سالانه کارگروه منابع خاص (SIG) انجمن ماشین‌های حسابگر (ACM) ارائه شده است، می‌گوید این بادها به دلیل چرخه طبیعی خورشید یک بار در حدود هر ۸۰ تا۱۰۰ سال، به اَبَرطوفان‌های خورشیدی تبدیل می‌شوند که می‌تواند قطع شدن فاجعه‌بار چندین ماهه اینترنت در سراسر زمین را سبب شود.

در این پژوهش، سنگیتا ابدو جیوتی از دانشگاه کالیفرنیا، مرکز تحقیقات ارواین و وی‌ام‌ویر (VMware)، استحکام و مقاومت زیرساخت‌های کنونی اینترنت در برابر چنین رخدادهای شدید آب‌وهوای فضایی را ارزیابی کرده است. این پژوهش مشخص کرده است که خطوط طولانی فیبرنوری و کابل‌های زیر دریا که بخش مهمی از زیرساخت اینترنت جهانی را تشکیل می‌دهند، در برابر اثر امواج ناشی از اَبَرطوفان‌های خورشیدی بر پوسته زمین آسیب‌پذیرند. اَبَرطوفان‌های خورشیدی با عنوان خروج جرم از تاج خورشیدی (CME) نیز شناخته می‌شوند.

دکتر جیوتی در توییت خود می‌نویسد: «[پدیده] خروج جرم از تاج خورشیدی (CME) گسیل مواد مغناطیسی باردار و میدان مغناطیسی همراه با آن به درون فضا است. زمانی که این [طوفان خورشیدی] به زمین برخورد می‌کند، روی میدان مغناطیسی زمین تاثیر متقابل می‌گذارد و روی پوسته زمین جریان القایی ژئومغناطیسی (GIC) ایجاد می‌کند.»

این مطالعه یادآور می‌شود که جریان ناشی از طوفان‌های خورشیدی می‌تواند به رساناهای طولانی از جمله خطوط برق وارد شود و به آن‌ها آسیب برساند.

جیوتی می‌افزاید: «فیبرهای نوری در کابل‌های طولانی انتقال اینترنت امروزی در برابر جریان القایی ژئومغناطیسی (GIC) ایمن و مقاوم‌اند اما این کابل‌ها نیز در فواصل ۱۰۰ کیلومتری تکرارگرهایی دارند که با الکتریسیته کار می‌کنند و مستعد آسیب‌اند.»

جیوتی می‌گوید در حالی که احتمال وقوع چنین رخدادهایی از ۱.۶ تا ۱۲ درصد در هر دهه متغیر است، این احتمال در دوره فعالیت حداکثری خورشید در چرخه‌های افزاینده و کاهنده آن افزایش می‌یابد.

جیوتی می‌گوید خوشبختانه پیشرفت‌های فناوری مدرن با دوره فعالیت‌های ضعیف خورشیدی هم‌زمان بوده‌اند. اگرچه به گفته او، با در نظر گرفتن این پیش‌بینی که خورشید در آینده نزدیک بیشتر فعال خواهد شد، توان زیرساخت‌های کنونی اینترنت در برابر رخدادهای خورشیدی قوی آزمایش نشده است.

او در توییتی می‌نویسد: «به طور خلاصه، ما هیچ نظری نداریم که زیرساخت کنونی اینترنت در برابر تهدیدهای خروج جرم از تاج خورشیدی (CME) چقدر مقاوم است.» جیوتی با ذکر یک مثال از اینکه خروج جرم از تاج خورشیدی (CME) تا چه حد می‌تواند برای سیستم‌های ارتباطی روی زمین فاجعه‌آمیز باشد، طوفان‌های بزرگ خورشیدی قبلی (رویداد کارینگتون) در سال ۱۸۵۹ و ۱۹۲۱ را مثال می‌زند.

مطالعاتی وجود دارند که خسارت‌های قابل توجه ناشی از این طوفان‌های خورشیدی برای شبکه ارتباطی آن زمان یعنی شبکه تلگراف را مستند کرده‌اند. این پژوهش می‌گوید چرخه خورشیدی کنونی این پتانسیل را دارد که یکی از شدیدترین طوفان‌های خورشیدی همه دوران‌ها باشد. تعداد لکه‌های خورشیدی در نقطه اوج در چرخه کنونی در مقایسه با چرخه قبلی که در سال ۲۰۱۹ پایان یافت (و حداکثر تعداد لکه‌های خورشیدی آن ۱۱۶ لکه بود)، به عددی بین ۲۱۰ تا ۲۶۰ می‌رسد که به گفته جیوتی، «بسیار زیاد» است.

او در این پژوهش می‌نویسد: « از آنجا که خروج جرم از تاج خورشیدی (CME) از نواحی فعال مغناطیسی نزدیک به لکه‌های خورشیدی سرچشمه می‌گیرد، تعداد بیشتر این لکه‌ها احتمال وقوع پدیده خروج جرم از تاج خورشیدی (CME) را افزایش می‌دهد. اگر این تخمین و برآورد درست باشد، احتمال وقوع یک رخداد در ابعاد وسیع در این دهه به صورت قابل توجهی افزایش می‌یابد.»

اگرچه این تحقیق اشاره می‌کند که شدت واقعی این چرخه تنها در اواخر این دهه و در جریان ادامه چرخه خورشیدی آشکار می‌شود، در این تحقیق آمده است که تاثیرات اَبَرطوفان‌های خورشیدی در همه مناطق زمین یکسان نخواهد بود. این پژوهش اشاره می‌کند که زیرساخت اینترنت در عرض‌های جغرافیایی بالاتر، بالاتر از خط استوا، با مخاطرات بیشتری مواجه خواهد شد و این خطر بزرگ ایالات متحده را تهدید می‌کند که ارتباط خود با اروپا را از دست بدهد؛ در حالی که آسیا به احتمال زیاد اتصال خود به شبکه اینترنت را حفظ خواهد کرد.

جیوتی توضیح می‌دهد: «به عنوان مثال، آسیب‌پذیرترین کابل‌های طولانی زیر دریا را در نظر بگیرید. آن‌ها در نواحی با عرض جغرافیایی بالاتر به ویژه بین ایالات متحده و اروپا متمرکز شده‌اند.»

این مطالعه بر ضرورت لحاظ کردن خطر طوفان‌های خورشیدی در زمان طراحی و توسعه و استفاده از زیرساخت‌های اینترنتی تاکید می‌کند و تجزیه و تحلیل بهتر در مسئله مقاوم و ایمن بودن شبکه جهانی را خواستار می‌شود. جیوتی می‌گوید: «این مقاله تنها بخش کوچکی از یک مسئله بزرگ است. برای فهم میزان خطرها و [برآورد] مقاومت زیرساخت‌هایمان کارهای زیادی باید انجام شود.»
 
فیلمها و خبرهای بیشتر در کانال تلگرام پیک ایران