De l'espace, une pluie invisible tombe en continu sur la Terre : un flux de particules appelées muons, nées de la collision des rayons cosmiques avec l'air. Ces « gouttes » traversent l'atmosphère et atteignent la surface. Plus l'air est dense, plus les muons sont absorbés en chemin — comme un feuillage épais retient les gouttes d'une pluie ordinaire. En mesurant combien d'entre eux parviennent au sol, les scientifiques peuvent déduire la densité de l'atmosphère au-dessus de nous.
Les chercheurs ont testé cette idée sur le cyclone tropical Freddy. Ils ont intégré dans un modèle informatique les données d'un détecteur de muons hypothétique — un appareil compact qu'il est réellement possible de construire. Même un capteur aussi modeste, de la taille d'une pièce, a permis de calculer plus précisément la densité de l'air et l'évolution du cyclone. Le secret réside dans le fait que la méthode des muons fournit une image tridimensionnelle de toute l'épaisseur de l'atmosphère, et non pas seulement des mesures ponctuelles de pression au sol, comme sur les stations météo classiques.
Le plus surprenant, c'est qu'un seul détecteur de ce type peut remplacer tout un réseau de radiosondes et de stations au sol, car il « sonde » la densité de l'air à toutes les altitudes simultanément.
Le muon est une version lourde de l'électron, qui ne vit que deux millionièmes de seconde. Mais grâce à la dilatation du temps prévue par la relativité, il parvient à atteindre la Terre, alors qu'il devrait se désintégrer presque immédiatement.