Solstormer kalles også for Coronal Mass Ejections, CME, og er store skyer av magnetisert plasma.

Internett vil bukke under hvis det kommer en ekstrem solstorm, men vi har ingen beredskapsplan

Vi kan ikke forutse når vi vil bli rammet av en ekstrem solstorm, men forskere mener vi bør forberede oss bedre.

En ekstrem solstorm kan i verste fall få internett til å kollapse.

Det er konklusjonen i en studie som nylig ble presentert på en konferanse om datakommunikasjon som kalles AMC Sigcomm 2021.

Vi opplevde et utbrudd på solen for bare et par uker siden, men heldigvis var det ikke kraftig nok til å påvirke oss på jorda noe særlig.

Den nye studien tar for seg et scenario der et utbrudd på solen er så kraftig at partikler kan bli sendt mot jorden og ødelegge undersjøiske internettkabler.

Om solstormer

Solstormer er utbrudd i solens øvre atmosfære.

Når et stort utbrudd på solen oppstår, sendes en storm av partikler mot jorden.

Du har kanskje allerede opplevd en solstorm, for man kan iaktta stormen som enten nord- eller sørlys (Aurora borealis/Aurora australis).

Solstormer følger en syklus på omkring elleve år. På dette stadiet kan solen på ett døgn få et utbrudd opp til flere ganger.

Vi er ikke forberedt på sammenbrudd

Slike utbrudd kan være dypt problematiske fordi verdens kontinenter er forbundet via kablene som ligger på havbunnen.

Studien tyder på at vi ikke er forberedt på den krisen som ville oppstå i kjølvannet av et internettsammenbrudd forårsaket av solstormer, og i teorien kan det skje i morgen.

– Vi har i dag ingen modeller for hvordan kriser utløst av solstormer som ødelegger kablene, ville se ut. Vi er ikke forberedt, forteller Sangeetha Abdu Jyothi, som står bak studien og er forsker ved University of California, til Wired.

Studien kartlegger og diskuterer dessuten ulike overordnede risikofaktorer for hvorfor en kraftig solstorm kan true oss. Her gjennomgår vi noen av dem.

Et solmaksimum gir flere solstormer

Et såkalt solmaksimum er en av risikofaktorene. Fenomenet forekommer i sykluser på elleve år, og i løpet av et solmaksimum er det langt flere utbrudd av solstormer fra solen enn vanligvis.

Et utbrudd må imidlertid peke i retning mot jorden for å treffe oss. Det er dessuten veldig vanskelig å forutsi når en solstorm opptrer og hvor ekstreme de vil være.

Men hvis et kraftig utbrudd peker mot jorden, vil partiklene fra solstormen forstyrre jordens magnetfelt, noe som vil kan føre til sterke elektriske strømmer.

Når de elektriske strømmene treffer den teknologien vi har bygget, inkludert undersjøiske kabler, går kablene i stykker.

Noen kabler er spesielt sårbare

Langdistansekablene på bunnen av havet er såkalte fiberkabler som brukes når det skal transporteres store datamengder over lange avstander.

De er ikke i seg selv sårbare overfor solens aktivitet, men langdistansekabler har en parallell kabel som tilfører strøm til de mellomstasjonene som «styrker» signalene, og denne kabelen er spesielt mottakelig overfor effektene av en solstorm.

En annen sårbarhet er at det i internettkablene ligger såkalte «repeatere».

En repeater er et apparat som fanger opp og videresender signaler, og de er spesielt utsatte for solstormer, og hvis de svikter, slutter hele kabelen med å fungere.

– Jo lengre en kabel er, jo mer sårbar er det overfor en solstorm, for hvis kabelen for eksempel er tusenvis av kilometer lang, så krever det en masse repeatere for å fungere, ellers blir internettsignalet for svakt. Og for å tilføre disse repeaterne nok strøm, har man lagt en strømkabel som går parallelt med internettkabelen, forteller Michael Linden-Vørnle, astrofysiker og sjefskonsulent ved danske DTU Space.

Det er altså to parallelle kabler:
  • Internettkablene, som ikke i seg selv er sårbare overfor solstormer
  • De parallelt løpende strømkablene, som holder liv i repeaterne

Store solstormer er sjeldne

I 1859 ble den britiske astronomen Richard Carrington vitne til det største solutbruddet som er observert noen gang. Derfor fikk begivenheten navnet Carrington-stormen.

Tiden telegraflinjer og elektriske nettverk kollapset, operatørene av telegrafene fikk støt av maskinene sine, og telegrafpapiret begynte å brenne.

Det er opptegnelser som forteller hvordan folk i New York leste avisene sine i det sterke lyset som ble skapt ved kollisjonen mellom partikler fra solen og magnetfeltet vårt.

I Norden hadde de netter som var lyse som dagen i tre døgn.

I 1989 rammet en av de siste større solstormene. Solstormen påvirket strømnettet i Quebec i Canada slik at metroen stanset, skoler stengte, folk satt fast i heiser, og hjemmene til seks millioner mennesker ble mørklagt.

Kablene er vanskelige å reparere

Hvis kablene går i stykker på grunn av en solstorm, kan man ikke bare reparere dem, som en punktert sykkelslange.

Kablene kan ligge på flere tusen meters dyp, så det er stort prosjekt når de svikter, og det kan gå flere måneder der internett kan være nede.

– Derfor er det en interessant og relevant studie. Hele samfunnet ville få panikk og gjøre tåpelige ting, som da alle skulle hamstre toalettpapir under korona. Og det kan bli farlig hvis hele jorden reagerer på en slik måte samtidig, utdyper Linden-Vørnle.

De fleste undersjøiske langdistansekabler løper mellom Japan, Nord-Amerika og Europa

Kablenes plassering gjør dem sårbare

En annen risikofaktor som gjør internett sårbart overfor solstormer, er at de aller fleste undersjøiske kablene befinner seg relativt høyt mot nord.

Sårbarheten ligger i at solstormer er kraftigst ved de nordligste og sørligste breddegradene siden jordens magnetfelt er svakest her.

Derfor bør vi i framtiden ha flere kabler som ligger nærmere ekvator, anbefaler forskerne.

Handlingsplan på vei

I tillegg er det ifølge studien et stort problem at vi ikke har en beredskapsplan for hvordan vi skal håndtere et internettsammenbrudd forårsaket av solstormer.

Det skyldes ifølge en forsker som ikke har vært involvert i studien at fokus har vært på andre trusler.

– Ekstreme stormer er så sjeldent, og det er derfor nedprioritert, sammenlignet med på for eksempel cyberangrep eller jordskjelv, som også er risikofaktorer, forteller Thomas Overbye, direktør ved Smart Grid Center ved Texas A&M University, til Wired.

Senter for romsikkerhet (Space Safety) ved DTU er et tverrfaglig samarbeid som arbeider for å kartlegge og finne løsninger på hvordan vi skal forholde oss til blant annet naturkatastrofer, inkludert effektene av solstormer og partikkelstråling.

Michael Linden-Vørnle er en av dem som har tatt initiativ til prosjektet, og han arbeider for tiden for å forstå hvordan ulike samfunnsstrukturer kan bli berørt hvis en solstorm avbryter forbindelsen til de undersjøiske internettkablene.

– Det er spesielt den kritiske infrastrukturen som det er viktig å ha en plan for. Vi arbeider for å kartlegge disse områdene slik at vi kan hjelpe myndighetene med hvordan de skal forholde seg til solstormer, forklarer han.

– Områdene vi er i gang med å skape overblikk over, er blant annet helseområdet; hva gjør man på sykehusene? Eller innen finanssektoren, hvor transaksjoner skjer ved hjelp av felles internettforbindelse?

– Derfor er det viktig vi får kontroll på dette, slik at vi kan komme med konkrete handlingsplaner for hvordan vi skal bygge infrastrukturen, mener Linden-Vørnle.

Referanse:

Sangeetha Abdu Jyothi: Solar superstorms: planning for an internet apocalypse, Proceedings of the 2021 ACM SIGCOMM 2021 Conference. 2021. DOI: /10.1145/3452296.3472916

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no. Les originalsaken på videnskab.dk her.

Vi vil gjerne høre fra deg!

TA KONTAKT HER
Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? Eller tips om noe vi bør skrive om?

Powered by Labrador CMS