Gli scienziati sanno da decenni che una tempesta solare estrema , o espulsione di massa coronale , potrebbe danneggiare le reti elettriche e potenzialmente causare blackout prolungati . Le ripercussioni si sentirebbero ovunque, dalle catene di approvvigionamento globali e dai trasporti all’accesso a Internet e GPS. Meno esaminato fino ad ora, tuttavia, è l’impatto che tale emissione solare potrebbe avere sull’infrastruttura Internet in particolare. Una nuova ricerca mostra che i guasti potrebbero essere catastrofici, in particolare per i cavi sottomarini che sono alla base di Internet globale.
Alla SIGCOMM 2021 Conferenza comunicazione dei dati il Giovedi, Sangeetha Abdu Jyothi della University of California, Irvine ha presentato “Superstorms solari: pianificazione di un Internet Apocalypse,” Un esame dei danni una nube in rapido movimento di particelle solari magnetizzate potrebbe causare danni ad Internet mondiale . La ricerca di Abdu Jyothi mette in evidenza un’ulteriore sfumatura di una tempesta solare che causa il blackout: lo scenario in cui anche se l’energia ritorna in poche ore o giorni, le interruzioni di Internet di massa persistono.
Ci sono delle buone notizie in anticipo. Abdu Jyothi ha scoperto che l’infrastruttura Internet locale e regionale sarebbe a basso rischio di danni anche in una massiccia tempesta solare, perché la fibra ottica stessa non è influenzata dalle correnti indotte geomagneticamente. Anche brevi tratti di cavo vengono messi a terra molto regolarmente. Ma per i lunghi cavi sottomarini che collegano i continenti, i rischi sono molto maggiori. Una tempesta solare che ha interrotto un certo numero di questi cavi in tutto il mondo potrebbe causare una massiccia perdita di connettività tagliando i paesi alla fonte, anche lasciando intatte le infrastrutture locali. Sarebbe come interrompere il flusso di un condominio a causa di un’interruzione della rete idrica.
“Ciò che mi ha davvero fatto pensare a questo è che con la pandemia abbiamo visto quanto fosse impreparato il mondo. Non esisteva un protocollo per affrontarlo in modo efficace ed è lo stesso con la resilienza di Internet”, ha detto Abdu Jyothi a WIRED prima del suo discorso. “La nostra infrastruttura non è preparata per un evento solare su larga scala. Abbiamo una comprensione molto limitata di quale sarebbe l’entità del danno“.
Questo divario di informazioni deriva principalmente dalla mancanza di dati. Le tempeste solari gravi sono così rare che ci sono solo tre esempi principali di cui si verificano nella storia recente. Grandi eventi nel 1859 e nel 1921 hanno dimostrato che i disturbi geomagnetici possono interrompere l’infrastruttura elettrica e le linee di comunicazione come i fili del telegrafo. Durante il massiccio “Evento di Carrington” del 1859, gli aghi della bussola oscillarono selvaggiamente e imprevedibilmente, e l’aurora boreale era visibile all’equatore in Colombia . Ma quei disturbi geomagnetici si sono verificati prima che fossero stabilite le moderne reti elettriche. Una tempesta solare di moderata gravità nel 1989 ha messo fuori uso la rete di Hydro-Québec e ha causato un blackout di nove ore nel nord-est del Canada, ma anche questo si è verificato prima dell’avvento delle moderne infrastrutture Internet.
Sebbene non accadano spesso, le espulsioni di massa coronali sono una vera minaccia per la resilienza di Internet, afferma Abdu Jyothi. E dopo tre decenni di bassa attività delle tempeste solari, lei e altri ricercatori sottolineano che la probabilità di un altro incidente è in aumento. I cavi Internet sottomarini sono potenzialmente soggetti a danni da tempesta solare per alcuni motivi. Per mantenere intatti i dati attraverso gli oceani, i cavi sono dotati di ripetitori a intervalli di circa 50-150 chilometri a seconda del cavo. Questi dispositivi amplificano il segnale ottico, facendo in modo che nulla si perda durante il trasporto, come un relè lanciato nel baseball. Mentre il cavo in fibra ottica non è direttamente vulnerabile all’interruzione delle correnti indotte geomagneticamente, gli interni elettronici dei ripetitori lo sono e un numero sufficiente di guasti del ripetitore renderà inutilizzabile un intero cavo sottomarino. Inoltre, i cavi sottomarini sono messi a terra solo a intervalli estesi a centinaia o migliaia di chilometri di distanza, il che lascia i componenti vulnerabili come i ripetitori più esposti alle correnti indotte geomagneticamente. Varia anche la composizione del fondale marino. Oltre a tutto ciò, una grande tempesta solare potrebbe anche mettere fuori uso qualsiasi apparecchiatura in orbita attorno alla Terra che abilita servizi come Internet satellitare e posizionamento globale.
“Non ci sono modelli attualmente disponibili di come questo potrebbe funzionare“, dice Abdu Jyothi. “Abbiamo una maggiore comprensione di come queste tempeste avrebbero un impatto sui sistemi energetici, ma è tutto sulla terraferma. Nell’oceano è ancora più difficile da prevedere“.
Le espulsioni di massa coronale tendono ad avere un impatto maggiore a latitudini più elevate, più vicine ai poli magnetici della Terra. Ecco perché Abdu Jyothi si preoccupa maggiormente dei cavi in alcune regioni rispetto ad altre. Ha scoperto, ad esempio, che l’Asia corre meno rischi, perché Singapore funge da hub per molti cavi sottomarini nella regione ed è all’equatore. Molti cavi in quella regione sono anche più corti, perché si diramano in molte direzioni da quell’hub invece di essere impostati come un’unica campata continua. I cavi che attraversano gli oceani Atlantico e Pacifico ad alta latitudine sarebbero maggiormente a rischio di tempeste anche moderate.
Internet globale è costruito per la resilienza. Se un percorso non è disponibile, il traffico devia su altri percorsi, una proprietà che potrebbe potenzialmente mantenere la connettività, anche a velocità ridotte, in caso di tempesta solare. Ma un danno sufficiente a queste arterie vitali inizierebbe a destabilizzare la rete. E a seconda di dove si verificano le interruzioni dei cavi, Abdu Jyothi afferma che i sistemi di routing dei dati fondamentali come il Border Gateway Protocol e il Domain Name System potrebbero iniziare a funzionare male, creando interruzioni a catena. È la versione Internet degli ingorghi che si verificherebbero se i segnali stradali scomparissero e i semafori si spegnessero agli incroci trafficati di una grande città.
Il Nord America e alcune altre regioni hanno standard e procedure minimi per gli operatori di rete relativi alla preparazione alle tempeste solari. E Thomas Overbye, direttore dello Smart Grid Center presso la Texas A&M University, afferma che gli operatori di rete hanno compiuto alcuni progressi nel mitigare il rischio negli ultimi 10 anni. Ma sottolinea che poiché i disturbi geomagnetici sono così rari e relativamente non studiati, altre minacce provenienti da eventi meteorologici estremi o attacchi informatici stanno assumendo sempre più la priorità.
“Parte del problema è che non abbiamo molta esperienza con le tempeste”, afferma Overbye. “Ci sono alcune persone che pensano che una perturbazione geomagnetica sarebbe uno scenario catastrofico e ci sono altre che pensano che sarebbe meno di un evento importante. Sono un po’ nel mezzo. Penso che sia qualcosa che certamente come industria vogliamo essere preparato e ho lavorato per sviluppare strumenti che valutino il rischio. Tuttavia, ci sono anche molte altre cose in corso nel settore che sono importanti“.
Il lato dell’infrastruttura Internet contiene ancora più incognite. Abdu Jyothi sottolinea che il suo studio è solo l’inizio di una ricerca interdisciplinare molto più ampia e di modelli che devono essere fatti per comprendere appieno la portata della minaccia. Sebbene le tempeste solari gravi siano estremamente rare, la posta in gioco è pericolosamente alta. Un’interruzione prolungata della connettività globale di tale portata avrebbe un impatto su quasi tutti i settori e le persone sulla Terra.
Fonte: arstechnica.com
