Framtida solstormar kan orsaka en internetapokalyps

Internet finns inte bara i molnet – det finns också på havets botten. Din onlinedata transporteras över hela världen genom ett korsande nätverk av hundratals undervattenskablar, varav en handfull är över 12 000 miles långa och sträcker sig mellan kontinenter. Totalt finns det cirka 1,3 miljoner miles av undervattens internetkabel som ligger på havets botten – tillräckligt för att omringa jorden 52 gånger. Så vad händer om en naturkatastrof skadar några av dessa kablar?

Enligt Dr Sangeetha Jyothi, professor vid University of California Irvine, kan en sådan händelse potentiellt skapa en "internetapokalyps". Och som om det inte är tillräckligt skrämmande i sig, tyder hennes forskning också på att detta skrämmande scenario kan inträffa någon gång under de kommande två årtionden. Hon hävdar att a sällsynt solsuperstorm kommer sannolikt att förlama delar av den globala internetinfrastrukturen och orsaka ett avbrott som kan pågå i månader.

Men det finns också några goda nyheter: Vi kanske kan undvika denna katastrofala framtid om vi förbereder oss för den ordentligt.

Att skapa en kosmisk katastrof

Solens yta är en extremt flyktig plats. När det kurrar och sprattlar som ett stort hav av glödhet plasma, rapar solflammor ofta ut från ytan och slänger elektromagnetisk strålning ut i rymden. Tack och lov är de flesta av dessa utstötningar inte ett problem för vår planet, antingen för att de inte är tillräckligt stora för att utgöra ett betydande hot, eller så är de bara riktade i fel riktning. Men då och då - ungefär en gång per århundrade eller så - har vi otur, och en särskilt stor "solsuperstorm" bryter ut i vår riktning.

Lyckligtvis avleder jordens atmosfär och skyddar det mesta av den strålning som skapas under en solsuperstorm, vilket förhindrar att den skadar oss. Men den medföljande elektriskt laddade materien kan interagera med jordens magnetfält och (utöver att skapa fantastiska norrsken) stör allt från satellitkommunikation till elnät till – som Jyothi hävdar – vårt undervattensinternet kablar.

Sannolikheten för en sådan incident är relativt låg (1,6 % till 12 % per decennium, för att vara exakt), men det finns också en allvarlig brist på data om dessa händelser, eftersom de sällan inträffar på ett förutsägbart sätt som är lätt för forskare att analysera. Men eftersom de senaste decennierna har varit relativt tysta, tyder Jyothis prediktiva modeller på att vi skulle kunna bevittna ytterligare en stor solstorm inom de närmaste 20 till 25 åren.

Det har gått exakt ett sekel sedan senaste gången en betydande solstörning drabbade jorden 1921. Känd som New York Railroad-superstormen, blåste den i elektriska säkringar och ledde till omfattande avbrott i järnvägs- och undervattenstelegrafsystem. Uppsidan var att detta hände före tillkomsten av moderna anslutningar, och som ett resultat var påverkan på världen något begränsad. Men om en solstorm av denna magnitud skulle äga rum idag, uppskattar forskare att de resulterande skadorna kan lämna 20 miljoner till 40 miljoner människor utan elektricitet i upp till två år, och den ekonomiska effekten kan nå biljoner dollar.

Fler solstormar av mycket lägre intensitet har inträffat sedan den senaste stora 1921. En av dem, 2003, kastade Japans rymdprogram i oordning. En annan, 1967, startade nästan ett kärnvapenkrig eftersom USA trodde att Ryssland hade stört sina missildetekteringssystem när det i själva verket orsakades av en solregn.

Vår känsliga världsomspännande webb

Så exakt hur kan dessa solsuperstormar skapa problem för det moderna internet? Undervattenskablar för internet är immuna mot alla elektriska skador som en solstorm kan orsaka eftersom de passerar signaler i form av ljus, inte ström. Problemet är i intervallet cirka 30 till 90 miles, där de är utrustade med repeaters för att förstärka dessa signaler över långa avstånd. Dessa repeatrar är känsliga för elektriska störningar, och om ens en av dem inte fungerar kan det teoretiskt sett få ner hela undervattensrutten.

Eftersom det moderna internet aldrig har stresstestats för en solstorm, finns det också lite data om hur dessa moduler kan återhämta sig. Den goda nyheten är att det sannolikt inte kommer att skada alla undervattenskabelvägar.

Effekterna av en solstorm kommer att vara mest framträdande närmare i regioner till jordens magnetiska poler. Så till exempel står Asien inför mindre risker sedan Singapore, ett nav för en rad undervattenskablar som ligger vid ekvatorn. Därför, även om flera regioner kanske inte upplever en blackout, kan de vara isolerade från kontinenter och länder som gör det. USA, till exempel, skulle kunna kopplas bort från Europa.

Internet i en katastrof

Tack och lov är internet i grunden byggt för motståndskraft. Om repeatrar inte fungerar kan webben automatiskt omdirigera trafiken genom en annan, fortfarande i drift väg, säger Dr. Umakishore Ramachandran, professor i datavetenskap vid Georgia Institute of Technology i Atlanta.

"Det finns tillräckligt med redundans i kärnan av nätverket," sa Ramachandran till Digital Trends, "att sådana fel upptäcks på de högre nivåerna av nätverket stack för att omdirigera flöden runt misslyckade rutter." Som mest kommer dina internethastigheter att minska på grund av ökningen av trängseln, men det är osannolikt att det "blir katastrofalt", han Lagt till.

Desto större anledning till oro, säger Ross Schulman, senior teknolog vid New America's Open Technology Institute, är "nätverkets kanter". Detta inkluderar till exempel de internetanslutningar som vi och mindre företag är beroende av på. Om tillräckligt många rutter skadas kan den återstående bandbredden begränsas till viktiga tjänster som hälso- och sjukvård, vilket lämnar privatkunder i mörker och utan digital kommunikation i veckor. Dessutom kommer satellitkommunikation och verktyg som GPS-system att gå offline, vilket tar med sig en viktig backup i katastrofsituationer.

Världen är inte främmande för internetavbrott och strömavbrott i en naturkatastrof. Orkaner, jordbävningar och mer har tidigare kastat städer i mörker flera dagar i sträck. Och precis som hur människor klarade sig under dessa händelser, tror Ramachandran att edge computing kan vara svaret i en solsuperstorm.

Lokala, decentraliserade nätverk har tidigare gjort det möjligt för samhällen att hålla kontakten och i huvudsak bygga sina egna internet för att kommunicera uppdateringar. Liknande projekt kan komma till undsättning, åtminstone tillfälligt, i händelse av en "internetapokalyps." Men om detta teoretiska internet apokalypsen skulle pågå i veckor eller månader, skulle regeringar behöva vända sig till andra lösningar som kan återställa det globala internet, särskilt i hårdare drabbade områden. När en jordbävning med magnituden 8,0 drabbade Perus avlägsna områden kunde en internetstrålande ballong från Googles nu nedlagda Loon-division ge service på cirka 48 timmar.

Det finns också en reell chans att elnäten kan gå ut i veckor, och därför skulle all vår internetinfrastruktur helt enkelt inte ha någon ström. I ett sådant scenario, säger Schulman, "kan alternativa lösningar som trådlösa mesh som Commotion eller Googles Loon uppstå som ett flexibelt alternativ."

Experter fruktar att en solstorm bara är en av de många naturkatastrofer som hotar internet och de ekonomier som är beroende av det. När klimatförändringarna eskalerar förväntas jorden bevittna en ökning av katastrofer, och att förbereda sig för dem måste vara högsta prioritet - en konversation som ännu inte har kommit in i det vanliga samtalet.

"Vi har redan sett lokala exempel på den här typen av problem under orkanen Sandy i New York, där många datacenter togs offline, mobiltelefoner var ur funktion och internettrafiken stördes”, Schulman Lagt till. "Att se till att den här infrastrukturen är motståndskraftig mot kommande förändringar är viktigt."

Redaktörens rekommendationer

• SoftBanks soldrivna drönare kunde släppa ut 5G-internet från himlen