La Lune ne se contente pas de flotter dans le ciel : elle laisse derrière elle une longue traîne de vent solaire perturbé. Le flux de particules chargées venant du Soleil contourne la sphère rocheuse, et derrière elle se forme une zone où les particules sont presque absentes. Mais ce vide n'est pas ordinaire : des champs électriques y apparaissent, qui repoussent les électrons et les ions restants. Mesurer ces champs directement est difficile, alors les scientifiques ont emprunté un chemin détourné.

En général, les particules dans un plasma sont réparties en vitesses de manière lisse, comme une foule sur un escalator. Mais dans l'ombre lunaire, le tableau se brise : du côté ensoleillé, les électrons vont plus vite, du côté ombragé, plus lentement, et au centre même apparaissent des groupes de particules avec la même énergie, comme coincés sur une marche. La nouvelle méthode, appelée inversion hamiltonienne, utilise cette structure en escalier. Elle reconstitue la forme du champ électrique à partir de la manière dont les électrons se sont regroupés en énergie.

La méthode a été testée sur une simulation informatique de l'ombre lunaire à deux moments : juste après sa formation, quand l'asymétrie est forte mais qu'il n'y a pas encore d'ondes de choc, et plus tard, quand des ondes ioniques acoustiques agitent déjà le centre. Ensuite, elle a été appliquée aux données réelles de la sonde ARTEMIS, qui a traversé l'ombre de la Lune. Il s'est avéré que la chute de potentiel électrique dans l'ombre atteint quinze unités d'énergie thermique des électrons — c'est comme si, sur un trajet de plusieurs kilomètres, la tension variait de plusieurs dizaines de volts. Dans le vent solaire ordinaire, ces variations sont plusieurs fois plus faibles.

L'ombre de la Lune s'est révélée être non pas un simple sac vide, mais une structure électrique vivante. Là où les flux de particules se rencontrent, naissent des sauts brusques de potentiel — comme des vagues courant sur une corde tendue. La méthode, imaginée pour la Lune, conviendra aussi à d'autres corps sans atmosphère : astéroïdes, satellites de planètes, même sondes artificielles. Partout où des électrons sont piégés par un champ électrique, on pourra reconstituer sa forme à partir de leur mouvement.