研究警告,下一場(chǎng)太陽風(fēng)暴可能會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓?答案會(huì)是這樣嗎?
據(jù)研究表明,連接大洲的海底電纜很可能遭受數(shù)月的斷聯(lián)。
(圖解:太陽風(fēng)暴也叫做日冕拋射物質(zhì)CEM,于2012年8月爆發(fā)(圖片來源NASA Goddard))
太陽源源不斷的發(fā)出充滿著帶電粒子的太陽風(fēng)。一般而言,我們地球的磁場(chǎng)保護(hù)罩阻擋了太陽風(fēng)對(duì)地球生物造成的危害,那些帶電粒子順勢(shì)進(jìn)入了兩極,留下了美麗的極光。
但也有些時(shí)候,大約幾個(gè)世紀(jì)前,太陽風(fēng)變成了巨大的太陽風(fēng)暴,根據(jù)SIGCOMM 2021上新的研究表明,這樣極端的太空環(huán)境對(duì)于我們的日常生活可能是毀滅性的。
總之,一些嚴(yán)重的太陽風(fēng)暴可以立馬讓這個(gè)世界陷入網(wǎng)絡(luò)大災(zāi)難中,這會(huì)一下子導(dǎo)致國(guó)家掉線斷網(wǎng)并維持?jǐn)?shù)周甚至幾個(gè)月。Sangeetha Abdu Jyothi,加州一位助教在他的研究報(bào)告(這份研究報(bào)告已經(jīng)在同行評(píng)審期刊中發(fā)表)中這樣寫道:“這場(chǎng)疫情讓我真正了解了這個(gè)對(duì)于一切準(zhǔn)備不充分的世界,我們并沒有協(xié)議規(guī)定來高效的處理這樣的問題,我們的網(wǎng)絡(luò)也是這樣一回事。
”Abdu Jyothi告訴《天文在線》:“我們的基礎(chǔ)設(shè)施并不足以應(yīng)付劇烈的太陽風(fēng)暴?!辈糠值脑蚴莿×业奶栵L(fēng)暴(也被稱為日冕物質(zhì)拋射)罕見至極,科學(xué)家估計(jì)了能直接影響到地球的太陽風(fēng)暴發(fā)生的概率,每十年大概在1.6%到百分之12%之間,Abdu Jyothi的研究表明。
隨著時(shí)代的發(fā)展,人類對(duì)網(wǎng)絡(luò)越發(fā)依賴,但在地磁暴對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施影響這方面的研究還是一片空白。Abdu Jyothi表示,她嘗試著找出相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施中最脆弱的部分。
好消息是,地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)連接很有可能降低基礎(chǔ)設(shè)施損壞的風(fēng)險(xiǎn),因?yàn)楣饫w并不會(huì)受到地磁影響產(chǎn)生電流。
然而,連接洲際的海底電纜就沒有那么幸運(yùn)了。這些電纜配有加強(qiáng)信號(hào)的中繼器,每個(gè)中繼器間隔50-150公里。這些中繼器對(duì)地磁十分敏感,即使只有其中一個(gè)出現(xiàn)了問題,整條海底電纜也會(huì)癱瘓罷工。 如果一個(gè)地區(qū)很多的海底電纜都癱瘓了,這整一個(gè)大洲就會(huì)和另一個(gè)失去聯(lián)系。
Abdu Jyothi 表示,高海拔的國(guó)家比如美國(guó)英國(guó)更容易受到太陽風(fēng)暴的影響,這些高海拔的國(guó)家也更容易發(fā)生網(wǎng)絡(luò)癱瘓。很難預(yù)測(cè)修復(fù)這些海底電纜要花費(fèi)多久,大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)斷聯(lián)持續(xù)數(shù)周或幾個(gè)月是有可能的。
于此同時(shí),數(shù)以百萬的人也將會(huì)丟失他們的工作?!皳?jù)估計(jì),美國(guó)一天因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)中斷造成損失超過70億美元” Abdu Jyothi表示,“如果網(wǎng)絡(luò)中斷幾個(gè)星期甚至幾個(gè)月,那又會(huì)怎么樣呢?”
相關(guān)知識(shí)
太陽風(fēng)(英語:solar wind)特指由太陽上層大氣射出的超高速等離子體(帶電粒子)流。非出自太陽的類似帶電粒子流也常稱為“恒星風(fēng)”。
在太陽日冕層的高溫(幾百萬開氏度)下,氫、氦等原子已經(jīng)被電離成帶正電的質(zhì)子、氦原子核和帶負(fù)電的自由電子等。這些帶電粒子運(yùn)動(dòng)速度極快,以致不斷有帶電的粒子掙脫太陽的引力束縛,射向太陽的外圍,形成太陽風(fēng)。 太陽風(fēng)的速度一般在200-800km/s。 一般認(rèn)為在太陽極小期,從太陽的磁場(chǎng)極地附近吹出的是高速太陽風(fēng),從太陽的磁場(chǎng)赤道附近吹出的是低速太陽風(fēng)。太陽的磁場(chǎng)的活動(dòng)是會(huì)變化的,周期大約為11年。
太陽風(fēng)一詞是在1950年代被尤金·派克提出。但是直到1960年代才證實(shí)了它的存在。長(zhǎng)期觀測(cè)發(fā)現(xiàn),當(dāng)太陽存在冕洞時(shí),地球附近就能觀測(cè)到高速的太陽風(fēng)。因此天文學(xué)家認(rèn)為高速太陽風(fēng)的產(chǎn)生與冕洞有密切的關(guān)系。太陽表面的磁場(chǎng)及等離子體活動(dòng)對(duì)地球有很重要的影響。當(dāng)太陽發(fā)生強(qiáng)烈的活動(dòng)時(shí),大量的帶電粒子隨著太陽風(fēng)吹向地球的兩極,就會(huì)在兩極的電離層引發(fā)美麗的極光。
BY:?Brandon Specktor
FY:?去年今日
如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán),請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)布后聯(lián)系作者刪除
轉(zhuǎn)載還請(qǐng)取得授權(quán),并注意保持完整性和注明出處