Як сонячні спалахи впливають на електромережі та чи можуть вони знищити наш інтернет

Сонячні цикли

Кожні 11 років Сонце переживає піки та спади, які називаються сонячним максимумом і сонячним мінімумом. Достеменно невідомо, що керує цими циклами, але вчені фіксують їх на основі кількості сонячних плям. Це відбувається тому, що магнітне поле зорі контролює його активність, а сонячні плями – це тимчасові області, де магнітні поля особливо сильні, а температура нижча.

Дивіться також Таємничі вибухи на Сонці регулярно нищать озоновий шар Землі й можуть зробити це знову

Сонячні спалахи та викиди корональної маси породжуються розривами та повторними з'єднаннями силових ліній магнітного поля. Найчастіше це трапляється саме в місцях наявності сонячних плям, спричиняючи сплески енергії, які проявляються у вигляді вивержень. Чим більше сонячних плям на Сонці, тим частіше відбуваються ці сплески.

Досить потужний спалах може перешкоджати супутниковому зв'язку, в тому числі навігації, або спричинити коливання в електромережах і відключення електроенергії. Він навіть може порушити міграційну поведінку тварин.

Сонце, інтернет та електромережі

Якщо забігати наперед, то можна сказати, що Сонце дійсно здатне пошкодити інтернет на Землі. Однак це, виявляється, не так вже й легко зробити. Перш за все для цього потрібна просто гігантська сонячна буря. Більш імовірним є виведення з ладу електромереж, без яких не працюватиме інтернет.

Потужні електричні струми, викликані зіткненням магнітного поля з сонячною радіацією, протікають через верхні шари атмосфери нашої планети. Але вони також проникають і в земну кору. Вони здатні накопичуватися в електричних мережах і трансформаторах, перевантажуючи їх і просто виводячи з ладу, наприклад, за допомогою перегріву.

Таким чином під загрозою опиняються електричні провідники, розташовані на поверхні земної кори, такі як електромережі, що передають енергію від генеруючих станцій до будинків і споруд. Результатом є локальні відключення електроенергії, які буває важко виправити. Однак цього недостатньо, щоб вивести з ладу весь інтернет, оскільки це відбувається досить локально і в більшості випадків лише на далекій півночі.

Сучасний інтернет добре захищений

Сонячна буря повинна була б втрутитись у роботу наддовгих оптоволоконних кабелів, які простягаються під океанами та з'єднують континенти. Кожні 50-145 кілометрів ці кабелі обладнані ретрансляторами, які допомагають посилити сигнал під час проходження.

Самі кабелі не вразливі до геомагнітних збурень, однак ретранслятори – так. Якщо один них вийде з ладу, цього може бути достатньо, щоб припинити роботу всієї лінії. Якщо зупиниться достатня кількість кабелів, тоді й наступить "інтернет-апокаліпсис", який порушить усе: від ланцюжків поставок, медичної системи та фондового ринку до базової здатності окремих людей працювати й спілкуватися. Але імовірність такого сценарію дуже мала.

Існує кілька способів захистити інтернет від гігантської сонячної бурі:

• Перший – укріпити електромережі, супутники та підводні кабелі від перевантаження припливом струму, в тому числі встановити запобіжники для стратегічного відключення мереж під час сплеску сонячної активності.
• Другий, менш витратний спосіб, – розробити кращий метод прогнозування сонячних штормів у довгостроковій перспективі. Вчені працюють над цим, але Сонце є надзвичайно складною структурою, яка поки що не підкорилася нашому нинішньому рівню технологій.

Читайте на сайті Пандемія COVID-19 на Землі призвела до похолодання на Місяці, і ось як це пов'язано

Чи можна передбачити сонячні бурі

Прогнозувати саме сонячні спалахи та викиди дуже важко. Вчені можуть приблизно визначити коливання активності, але нерідко трапляється так, що Сонце підносить сюрпризи. Річ у тім, що аналіз відбувається на основі великої кількості змінних даних, які повсякчас коливаються, а технології, здатні все це зчитувати, ще відносно молоді й недосконалі.

Але нашим рятівним колом є відстань між Сонцем і Землею. Якщо зоря продукує корональний викид маси в наш бік, ми маємо від одного до п'яти днів до того моменту, коли цей КВМ ударить по планеті. Спалахи вчені фіксують відразу, на розпізнавання викиду потрібен деякий час – як правило, від кількох годин до доби. Але коли ми вже його визначили, то можемо змоделювати його траєкторію, зрозуміти масштаби й приблизні наслідки. Таким чином маємо шанс підготуватися.

Але це не те ж саме, що відстежувати, наприклад, урагани на Землі. Тож упевненості в таких спостереженнях іноді бракує. Є випадки, коли прогнозування виявлялося повністю хибним. Так, у жовтні 2024 року вчені очікували на магнітну бурю рівня G3, а отримали лише G1.