Il nostro Sole si sta svegliando e il suo risveglio potrebbe avere conseguenze devastanti per Internet, in particolare in Nord America, se si dovesse verificare un “evento da cigno nero” come una super tempesta solare.
Come riportato da SpaceWeather.com, giovedì scorso si è verificato uno “tsunami solare”. Una massa di particelle solari cariche si è lanciata verso di noi e avrebbe dovuto arrivare sulla Terra lunedì per produrre una tempesta geomagnetica di classe G1.
Sappiamo che il Sole sta diventando più attivo quando entra in un nuovo ciclo solare e alcuni prevedono che potrebbe essere il più forte da quando sono iniziate le registrazioni.
La Terra questa volta ce la farà, ma che dire della possibilità dall’1,6% al 12% che si verifichi un’enorme supertempesta solare? E noi, e il nostro Internet, ci siamo preparati per un evento del genere?
Come nel caso della pandemia di coronavirus, a quanto pare no.
È l’oggetto di una nuova ricerca pubblicata questa settimana e presentata alla conferenza sulla comunicazione dei dati SIGCOMM 2021. Non è di facile lettura.
Il rapporto classifica il Nord America come una delle regioni più vulnerabili in cui un’interruzione di Internet potrebbe durare per mesi.
Con le interruzioni di Internet che si stima costino circa 7,2 miliardi di dollari al giorno per l’economia statunitense, vale sicuramente la pena prepararsi e mitigare i possibili danni.
Eruzioni solari vs espulsioni di massa coronale
Naturalmente, la Terra ha ha difese contro eruzioni solari, esplosioni intense di radiazioni che minacciano il nostro pianeta quando si verificano sul lato del sole orientato verso di noi.
Quando i brillamenti solari arrivano verso di noi, la magnetosfera terrestre accelera le particelle cariche lungo le sue linee di campo fino ai poli. Il risultato, ovviamente, è un bagliore residuo noto come aurora: l’aurora boreale e l’aurora meridionale.
Le espulsioni di massa coronale (CME) sono diverse. Eruzioni enormi che sono abbastanza rare sul Sole causate da tempeste magnetiche, creano enormi nuvole di plasma che potrebbero danneggiare le reti elettriche se arrivassero a colpirci.
Reti elettriche contro Internet
Tuttavia, le reti elettriche sono progettate per mitigare l’effetto delle CME. Internet no. “Questo rischio è stato ampiamente trascurato durante la progettazione della topologia della rete e dei sistemi geo-distribuiti come DNS e data center“, si legge nel documento, che prevede interruzioni di Internet su larga scala che coprono l’intero globo e durano diversi mesi.
Il campo magnetico terrestre protegge il nostro pianeta dalle particelle solari. – NASA/GSFC/SVS
Il problema dei cavi sottomarini
Il problema, dicono gli autori, sono i cavi sottomarini che sono la spina dorsale invisibile di Internet. Mentre i cavi in fibra ottica sotto i paesi e le città non ne soffrirebbero, in gran parte perché sono più corti e interrati, il vasto numero di collegamenti sottomarini tra i continenti è più vulnerabile.
“[Le CME] producono correnti indotte geomagneticamente (GIC) sulla superficie terrestre attraverso l’induzione elettromagnetica“, si legge nel documento. “Sulla base della forza del CME, in casi estremi, GIC ha il potenziale per entrare e danneggiare i cavi a lunga distanza che costituiscono la spina dorsale di Internet“.
I cavi a lunga distanza hanno ripetitori per aumentare i segnali ottici distanziati a intervalli di 50-150 km, che sono alimentati tramite un conduttore.
Sappiamo se sono resistenti alle supertempeste solari? No. Gli ultimi grandi eventi solari avvennero nel 1859 e nel 1921 e danneggiarono la rete telegrafica. Per quanto riguarda Internet moderno, la sua resilienza non è stata testata, affermano gli autori.
Perché il Nord America soffrirebbe di più?
Poiché le particelle ad alta energia di una supertempesta solare verrebbero incanalate verso i poli, le latitudini più elevate sarebbero maggiormente a rischio. È qui che si trova la maggior parte delle infrastrutture Internet, compresi i cavi sottomarini. Ma mentre l’Europa tende a utilizzare cavi più corti, il Nord America si affida a cavi più lunghi, affermano gli autori. Quindi il Nord America potrebbe subire blackout di Internet più lunghi.
In ogni caso, l’Europa e l’America potrebbero disconnettersi mentre l’hub equatoriale asiatico di Singapore sarebbe probabilmente meno colpito.
Il documento afferma anche che i data center di Google hanno una resilienza migliore rispetto a quelli di Facebook.
E i satelliti?
Anche i satelliti in orbita rischiano di essere danneggiati, afferma lo studio. Questo sarà potenzialmente un rischio ancora più grande in futuro se sistemi come la costellazione SpaceX Starlink di Elon Musk riusciranno a portare la banda larga a bassa latenza nella parte del mondo che non può ancora accedere a Internet.
Peggio ancora, gli autori pensano che le reti satellitari in stile Starlink potrebbero essere particolarmente vulnerabili, scrivendo: “GPS e i satelliti di comunicazione che sono direttamente esposti alle tempeste solari soffriranno della perdita di connettività durante l’evento, potenziali danni ai componenti elettronici e, nel peggiore dei casi, potrebbero subire un decadimento orbitale e rientro sulla Terra (in particolare nei satelliti a bassa orbita terrestre come StarLink”.
Come il nuovo coronavirus?
Questa, ha detto l’autore principale Sangeetha Abdu Jyothi a Wired, è una storia su noi umani che siamo totalmente impreparati a qualcosa di grande importanza. Suona familiare, vero?
“Ciò che mi ha davvero fatto pensare a questo è che con la pandemia abbiamo visto quanto fosse impreparato il mondo. … non esisteva alcun protocollo per gestirla in modo efficace ed è lo stesso con la resilienza di Internet“, ha affermato. “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”.
Come esempio di quanto possano essere impreparati i governi, nel maggio 2021 l’ex consigliere principale del primo ministro britannico, Dominic Cummings, ha rivelato che i piani del Regno Unito sono “completamente senza speranza” e che le tempeste solari potrebbero causare una “situazione peggiore del Covid“.
Perché la minaccia sta diventando reale?
Tutto questo arriva mentre il nostro Sole si avvicina al “massimo solare” nel 2024. Il Sole ha un ciclo che dura tra i nove e i 14 anni, in genere 11 anni, in media. Al culmine di quel ciclo, chiamato massimo solare, il Sole produce più elettroni e protoni come brillamenti solari e CME.
“Durante i massimi solari, c’è un aumento della frequenza di due fenomeni solari, brillamenti solari e CME) entrambi causati da contorsioni nei campi magnetici del sole“, si legge nel documento.
‘Massimo solare’ ed eclissi solari totali
Si pensa che il Sole raggiungerà il massimo solare a metà del 2020, anche se nessuno sa quando raggiungerà il picco di frequenza delle macchie solari. È qualcosa che di solito può essere descritto solo a posteriori. L’ultimo massimo solare è stato nel 2013/2014, ma è stato classificato tra i più deboli mai registrati. Il prossimo potrebbe essere il più forte.
Un modo per valutare visivamente cosa sta succedendo è contare le macchie solari, e l’altro è guardare la potente corona del Sole durante un’eclissi solare totale.
La prossima avverrà il 4 dicembre 2021 e sarà visibile in Antartide.
Ad ogni modo, le reti elettriche sono in qualche modo protette dalle supertempeste solari. Se crediamo che anche Internet sia un’infrastruttura critica, e ovviamente lo è, ha bisogno di protezione contro un altro tipo di emergenza corona.
