На помощь геологам пришли японские геофизики. Ёсио Фукао (Yoshio Fukao) с коллегами опубликовал в 1994 году в журнале национального геологического общества 14 карт, отражающих неоднородность внутреннего строения Земли в гигантском слое: от подошвы земной коры до границы «мантия — ядро». Карты были получены путем «просвечивания» Земли сейсмическими волнами — своеобразная томография планеты. И они показали, что классическая картина переходящих друг в друга сфер «ядро — мантия — кора» не соответствует реальности. Мантию пронизывают, как спицы, гигантские столбы расплавленного вещества (они получили название «плюмы»), «стоящие» на ядре и дотягивающиеся практически до са мой коры. Эти столбы не что иное, как восходящие горячие потоки (они обнаружены под Тихим океаном, Африкой и Срединно-Атлантическим хребтом) и нисходящие холодные (под Азией и Южной Америкой). Все это определенно свидетельствует о том, что между ядром и мантией идет интенсивный обмен веществом. Однако картина, нарисованная японцами, ничего не говорила о механизме, ответственном за дрейф материков. Связь огромных вертикальных перемещений вещества с горизонтальным движением твердых плит была отнюдь не очевидной.
1. Вниз к ядру медленно опускается холодное вещество
2. С поверхности внешнего ядра через всю мантию поднимаются огромные плюмы, несущие разогретое вещество
3.Мантия Глубина 30–2890 км. Состав мантии неизвестен. О нем лишь косвенно можно судить, например, по алмазам, в которых обнаружены вкрапления глубинных минералов из нижней мантии
4. Ядро Глубина 5100–6378 км. Твердая часть с температурой в центре 5000 °С
5. Внешнее ядро Глубина 2890—5100 км. Жидкая оболочка из железоникелевого сплава
6. Земная кора Глубина 5–30 км. Бывает двух типов — континентальной и океанической
Когда начали бурить Кольскую сверхглубокую скважину в 1970 году, то рассчитывали дойти до мантии на глубине 12 километров, однако там никакой мантии не оказалось. Впоследствии теоретики отодвинули границу залегания мантии в этом районе до 30 километров
Диагноз на щепках
Доктор физико-математических наук Валерий Трубицын — ученый разносторонний. В первой половине 1970-х годов он напечатал несколько теоретических работ, которые значительно изменили представления физиков о свойствах твердого водорода. Впоследствии выводы Трубицына были полностью подтверждены экспериментально, но тогда они настолько взбудоражили научную общественность, что, по слухам, сам отец водородной бомбы Эдвард Теллер обратился к президенту США с просьбой выделить средства для проверки теории советского ученого. Спустя несколько лет Трубицын теоретически показал, что Юпитер представляет собой газовый шар, на 80% состоящий из водорода, что впоследствии было подтверждено измерениями, проведенными межпланетной станцией «Пионер». Конвекционными процессами внутри Земли Валерий Петрович занялся в середине 1990-х.