Khoảng không gian giữa địa cầu và kim ô đã im lặng hơn 3 thập kỷ. Điều này khiến nhiều nhà khoa học lo ngại xác suất xảy ra một cơn bão thái dương đang ngày càng tăng cao. Lần rốt cuộc Trái Đất phải hứng chịu một đợt gió quạ lớn là vào năm 1989, lần đó, nó đã làm sập hệ thống điện ở vùng đông bắc Canada trong 9 tiếng đồng hồ.
Các đường truyền Internet quốc tế chưa quá phát triển để có thể bị ảnh hưởng vào năm 1989. Nhưng các nhà khoa học cảnh báo trong cơn bão ác tiếp theo, nó có thể trở thành đích dễ bị thiệt hại.
Tại Hội nghị truyền thông SIGCOMM 2021 vừa diễn ra trực tuyến, Sangeetha Abdu Jyothi, một nhà nghiên cứu tại Đại học California đã trình diễn.# một bẩm có tựa đề " Siêu bão ác vàng: lập mưu hoạch cho Ngày tận thế Internet".
Trong đó, Jyothi đã chỉ ra sự mỏng manh của hệ thống Internet toàn cầu dưới tác động của bão Mặt Trời. " Cơ sở hạ tầng của chúng ta không được thiết kế để chuẩn bị cho một sự kiện rối loạn năng lượng dữ trên quy mô lớn ", cô nói.
bởi vậy, cũng giống như hệ thống y tế không được chuẩn bị cho một đại dịch như COVID-19, chừng độ thiệt hại của hệ thống Internet trong một sự kiện siêu bão màng tang có thể sẽ rất thảm khốc. Kéo theo đó có thể là sự sụp đổ của chuỗi cung ứng toàn cầu, mạng lưới liên lạc chuyển vận và cả hệ thống tài chính đang phụ thuộc vào tín hiệu vệ tinh GPS.
Điều gì đã xảy ra trong 3 cơn bão Mặt Trời gần nhất?
Một trong những duyên do tạo ra bão Mặt Trời được gọi là sự kiện phóng trào nhật hoa. Trong đó, một khối lượng plasma lớn kèm theo từ trường của nó được giải phóng vào không gian, tạo thành các đợt gió mặt trời có thể ảnh hưởng tới Trái Đất.
Các hạt mang điện trong plasma này chủ yếu là electron và proton có thể tạo ra bão địa từ phá vỡ từ quyển hành tinh, làm gián đoạn sóng vô tuyến vệ tinh, các thiết bị truyền tải điện mặt đất và gây thiệt hại trên diện rộng.
Mặc dù vậy, các sự kiện phun trào nhật hoa này hiếm khi được ghi nhận. Ba cơn đợt bão Mặt Trời lớn nhất ảnh hưởng tới Trái Đất gần đây xảy ra vào các năm 1859, 1921 và 1989.
Trong sự kiện đầu tiên được gọi là " Sự kiện Carrington ", bão Mặt Trời đã khiến cực quang xuất hiện ở ngay đường xích đạo gần Colombia. Tài liệu ghi lại một khoảng thời gian mà la bàn mất tác dụng và quay điên cuồng. Tuy nhiên, đó là khoảng thời gian lưới điện hiện đại chưa được xây dựng, bởi vậy sự ảnh hưởng không được được ghi nhận.
Tới năm 1921, một sự kiện bão Mặt Trời khác cuối cùng đã cho thấy nó có thể gây ra nhiễu loạn địa từ và phá vỡ cơ sở hạ tầng của mạng lưới điện. Đường dây điện báo đã bị vô hiệu hóa trong khoảng thời gian đó.
Năm 1989, một cơn bão Mặt Trời có cường độ không lớn nhưng vẫn có thể đánh sập lưới điện ở Hydro-Québec và khiến toàn bộ vùng đông bắc Canada bị mất điện trong 9 tiếng đồng hồ.
Nhưng kể từ khi chúng ta xây dựng được một hệ thống cơ sở hạ tầng Internet hiện đại, chưa có một cơn bão Mặt Trời lớn nào xuất hiện. Do đó, các nhà khoa học không biết được liệu quy mô thiệt hại mà một sự kiện như vậy có thể gây ra cho hệ thống Internet trên thế giới sẽ lớn tới đâu?
Siêu bão dữ có để đánh sập mạng lưới Internet toàn cầu
Trên thực tế, các đường truyền cáp quang dưới đáy biển bị ảnh hưởng khá dễ bởi bão quạ. mặc dầu các đường cáp quang khó có thể bị đứt bởi dòng điện cảm ứng địa từ, nhưng điểm yếu của hệ thống Internet xuyên đất liền là ở các bộ lặp lại.
Để có thể truyền tải nguyên vẹn tín hiệu qua khoảng cách dài, các đường cáp quang cần có các bộ khuyếch đại và phát lặp lại tín hiệu mỗi 50-150 km. Các bộ lặp lại này có linh kiện điện tử rất dễ bị lỗi dưới bão thái dương. Tích lũy đủ lỗi trong bộ lặp lại có thể khiến đường truyền cáp quang bị đứt.
Abdu Jyothi cho biết hiểu biết của các nhà khoa học về bão kim ô có thể dự đoán cho chúng ta biết những khu vực nào trên địa cầu dễ bị ảnh hưởng để lên kịch bản chuẩn bị.
Cụ thể đối với các sự kiện phun trào nhật hoa lớn, các khu vực có vĩ độ cao và gần cực từ của địa cầu sẽ chịu tác động nhiều hơn. Ví dụ như các đường cáp quang biển băng qua qua Đại Tây Dương và Thái Bình Dương có thể bị ảnh hưởng ngay cả với các cơn bão kim ô vừa phải.
Ở Châu Á, các tuyến cáp quang xuyên biển thường ngắn và tập trung nhiều ở vùng xích đạo như Singapore. Điều đó nghĩa là khu vực này khá an toàn.
Tuy nhiên, hệ thống Internet quốc tế bây chừ được xây dựng với giao thức liên tục. Có nghĩa là khi một con đường bị đứt, dữ liệu sẽ được chuyển hướng sang các tuyến đường khác. Vì vậy, ngay cả một khu vực không bị ảnh hưởng bởi bão màng tang cũng có thể phải chịu tác động gián tiếp từ những khu vực khác bị ảnh hưởng.
Tốc độ Internet trên toàn cầu nói chung sẽ tụt giảm đáng kể trong khoảng thời gian cơn bão màng tang xuất hiện.
màng lưới vệ tinh sụp đổ có thể dẫn đến một phút giây giống như tận thế
Đối với hệ thống Internet vệ tinh và định vị GPS, bão ác thậm chí còn có thể gây ra thiệt hại sớm và nặng nề hơn thế. Từ trường nhiễu loạn từ gió plasma hoàn toàn có thể đánh sập tất cả các chức năng của vệ tinh.
GPS sụp đổ sẽ kéo theo sự sụp đổ của hệ thống hàng hải và hàng không đang phụ thuộc vào nó. Và nó không phải chỉ là vấn đề bản đồ.
Nhiều hệ thống ngân hàng và tài chính trên thế giới cũng đang dùng dữ liệu từ vệ tinh GPS để đồng bộ thời kì giao tiếp. Sự sụp đổ của hệ thống GPS, hay thậm chí chỉ một tí gián đoạn trong đó cũng có thể gây ra ảnh hưởng nặng nề.
Mất vệ tinh cũng đồng nghĩa với các đài truyền hình, đài phát thanh và nhà mạng điện thoại sử dụng tín hiệu vệ sinh sẽ mất sóng. Nó có vẻ giống như một ngày tận thế thực thụ, nếu có một cơn bão dữ lớn quét qua Trái Đất.
" Con người hiện không có bất kỳ kế hoạch nào để ứng phó hiệu quả trong trường hợp này, cũng như tìm cách bình phục lại hệ thống Internet trong một cơn bão quạ như vậy ". Abdu Jyothi nói. " Ngay cả mức độ thiệt hại, chúng ta cũng không biết chắc".
Do đó, cô nhấn mạnh rằng nghiên cứu của mình đòi hỏi các nhà khoa học cần phải thành lập những nhóm liên ngành, bao gồm các nhà vật lý học, kỹ sư công nghệ viễn thông, chuyên gia tài chính để nghiên cứu đầy đủ về quy mô mối đe dọa từ bão quạ.
dù rằng các cơn bão như vậy là cực kỳ hiếm xảy ra, nhưng một khi chúng xuất hiện, rủi ro mà chúng ta gặp phải sẽ rất lớn. Việc mất kết nối trên diện rộng trong khoảng thời gian kéo dài sẽ ảnh hưởng đến hầu hết mọi ngành nghề và mọi người dân trên Trái Đất.
Tham khảo