Naše Slunce se probouzí – a to by mohlo mít fatální následky pro internetovou konektivitu, zejména v Severní Americe. Že naše mateřská hvězda vstupuje do nového slunečního cyklu, a je tak čím dál aktivnější, to není pro astronomy nic neobvyklého. Někteří však předpovídají, že nás může čekat nejsilnější cyklus od začátku sledování sluneční aktivity.
Pokud zůstane jen u jejího zvýšení, nepředstavuje to pro Zemi zásadní problém. Existuje však šance mezi jedním a dvanácti procenty, že zvýšená aktivita vyústí v obrovskou sluneční erupci a výron koronální hmoty, jehož částice zasáhnou naši atmosféru a způsobí takzvanou geomagnetickou bouři.
Takovou lidstvo zažilo naposledy před sto lety. Jsme na ni připraveni dnes, v době digitálních technologií? A je na ni připraven náš internet?
Podobně jako v případě pandemie koronaviru je odpověď lakonická: nejspíš ne. Otázka naší připravenosti byla hlavním předmětem studie představené na letošním ročníku konference o datové komunikaci SIGCOMM (Special Interest Group on Data Communication). Její závěry se nečtou lehce.
Za jeden z nejzranitelnějších regionů studie označila Severní Ameriku. Tu by v případě extrémnější sluneční aktivity mohl postihnout výpadek internetu trvající až několik měsíců. Vzhledem k tomu, že finanční dopad jediného dne bez internetu na ekonomiku Spojených států je odhadován na 7,2 miliardy dolarů, hrozba několikaměsíčního výpadku nejspíš za nějakou tu přípravu stojí.
Za normálních okolností naši planetu před erupcemi a výrony koronální hmoty na přivrácené straně Slunce chrání magnetické pole Země. Magnetosféra zabrání průniku nabitých částic ze Slunce, které se po magnetických siločarách „svezou“ k oběma pólům a tam se postarají o jev zcela nevinný a okouzlující – polární záři.
Pokud je však výron hmoty dostatečně mohutný, mohou částice magnetosférou proniknout. A začnou problémy: elektricky nabité částice dokážou způsobit slušnou paseku v libovolném elektrickém zařízení, od družic přes pozemské počítačové systémy po rozvodné sítě elektrické energie.
Ty moderní jsou na podobné události připravené a navržené tak, aby dokázaly dopady geomagnetické bouře zmírnit. Na rozdíl od internetu.
„Designéři rozsáhlých internetových sítí a datových center toto riziko ve velkém přehlíželi,“ píše se ve zprávě, předpovídající rozsáhlé výpadky internetového připojení, které se dotknou velké části světa a potrvají měsíce.
Podle autorů studie jsou hlavním problémem kabely vedoucí pod mořem. Ty tvoří jakousi páteř internetu a oproti relativně krátkým a uzemněným kabelům z optických vláken je rozsáhlá podmořská síť velmi zranitelná.
„Výrony koronální hmoty tvoří na zemském povrchu indukované proudy pomocí elektromagnetické indukce. A v závislosti na síle konkrétního výronu se v extrémních případech může stát, že indukovaný proud zasáhne a poškodí dálkové kabely,“ uvádí studie.
Součástí dálkových kabelů jsou i zesilovače optických signálů, rozmístěné od sebe ve vzdálenosti 50 až 150 kilometrů – a nikdo neví, zda jsou vůči solárním bouřím odolné. Poslední velké solární erupce se datují do let 1859 a 1921, tehdy to odnesla telegrafní síť. Internet zatím podobnou zkouškou neprošel.
Jak jsme si již vysvětlili, magnetické pole Země odklání sluneční částice k oběma pólům. To však kromě polárních září přináší zvýšené riziko pro oblasti ve vysokých zeměpisných šířkách, zahrnující většinu vyspělého světa a zároveň většinu internetové infrastruktury.
Naopak asijské rovníkové technologické supercentrum v Singapuru se nejspíš ztráty připojení obávat nemusí. Když už jsme u porovnávání rizik, podle autorů studie má například Google díky svým bytelnějším datovým centrům větší šanci geomagnetické bouři odolat než třeba Facebook.
Ohrožené jsou samozřejmě i družice na oběžné dráze. Pokud se povede rozšířit nízkonákladové širokopásmové satelitní připojení, jaké realizuje například SpaceX se svou satelitní sítí Starlink, vydatnější bouře ho může „sestřelit“ snadněji než připojení klasické.
Máme tu tedy další potenciální černou labuť, na kterou je lidstvo naprosto nepřipravené? Podle hlavní autorky studie Sangeethy Abdu Jyothi je to dost možné, jak prohlásila v rozhovoru pro americký technologický časopis Wired.
„Všichni jsme mohli během pandemie sledovat, jak je svět nepřipravený. Nebyl tu žádný protokol, jak pandemii efektivně zvládnout. A s odolností internetu je to úplně to samé,“ říká vědkyně z Kalifornské univerzity. „Naše infrastruktura není na rozsáhlou sluneční událost vůbec připravená. Máme jen velmi malou představu o rozsahu škod, které s sebou přinese,“ varuje.
Sluneční aktivita se opakuje v cyklech, které obvykle trvají jedenáct a dvaadvacet let. V současnosti se nacházíme v první půli nového cyklu a očekává se, že sluneční aktivita dosáhne svého vrcholu kolem roku 2024. Během takzvaného slunečního maxima dochází ke zvýšené frekvenci jak slunečních erupcí, tak výronů koronální hmoty.
Jedním ze způsobů, jak odhadnout, ve které fázi cyklu se Slunce nachází a jak silnému maximu se blíží, je počítání slunečních skvrn. Dalším je sledování sluneční koróny při jeho úplném zatmění. Nejbližší úplné zatmění Slunce bude k vidění 4. prosince letošního roku v Antarktidě.
