A Japán keleti partjai közelében működő Chikyu nevű fúróhajón dolgozó szakemberek azzal próbálkoznak, hogy átfúrják a kérget, behatolnak a köpenybe, és onnan anyagmintákat hoznak fel. Ez eddig még senkinek sem sikerült.

A földbelső szerkezetét immár bő évszázada elsősorban geofizikai módszerekkel kutatják. Az úttörő a horvát meteorológus, Andrija Mohorovicic volt, aki 1909-ben felfedezte, hogy a földrengéshullámok kb. 30 km-es mélység alatt jóval gyorsabban haladnak, jelezve, hogy egészen más fizikai tulajdonságú és összetételű kőzetekbe értek. Ezt a határt róla nevezték el Mohorovicic-felületnek, röviden Mohónak. Ma már tudjuk, hogy a kéreg–köpeny határ a kontinentális kéreg alatt 30-60, míg az óceánok alatt helyenként csupán 5 km mélységben húzódik. Különös módon a szupermély fúrásokkal mégsem az óceáni, hanem a kontinentális kéregben próbálkoztak. 1970-ben a Szovjetunióban a Kola-félszigeten indítottak egy programot a Moho elérésére (ott ugyanis aránylag kis mélységben volt), és a 15 km-es mélység elérését célozták meg. Többszöri leállítás után, 1989-ben elérték a 12 262 métert, ám a hőmérséklet már 180 fok volt, amit a fúróberendezés nem bírt volna ki, ezért a munkálatokat leállították. A mélység így is máig fennálló világrekord.

Az 50-es évek végén Harry Hess és az akkor még gyermekcipőben járó lemeztektonika más úttörői azt feltételezték, hogy a lemezeket a mélyből felnyomuló konvekciós áramlások mozgatják, ám ehhez nem volt fizikai bizonyítékuk. Erre született meg a Mohole-program, nem túl bőséges anyagi támogatással. A tengeren fúrni sokkal ígéretesebb, ám jóval nehezebb is. A korabeli olajkutató cégekhez hiába fordultak technológiáért, hiszen akkoriban nem végeztek mélyfúrásokat. Hajó kellett, azt viszont rafinált technikákkal stabil helyzetben kellett tartani fúrás közben. Az első és egyben utolsó fúrást 1961-ben a csendes-óceáni Guadelupe-sziget közelében végezték, és 183 méterre jutottak. Pár év múlva a Mohole anyagi támogatás híján elhalt. Egy másik vállalkozás során Costa Rica közelében 1507 méterig jutottak, ám annak ellenére, hogy ott az óceáni kéreg csak 5,5 kilométer vastag, még mindig nagyon messze jártak a köpeny határától.

A 2012-ben megszületett Mo hole to Mantle elnevezésű program kutatói most újra nekirugaszkodnak. Annak ellenére, hogy a föld tömegének mintegy 68 százalékát a köpeny teszi ki, „nincs tiszta mintánk a köpenyből, úgyhogy csak sejtéseink vannak arról, mi zajlik benne” – mondta a New Scientistnek a japánok vezette, nemzetközi összetételű kutatócsoport brit tagja, Damon Teagle. Néhány minta természetes úton, vulkánkitörések során ugyan a felszínre került, ám ezek mind „szennyezettek” a kéreg kőzeteivel, vagy a tengervízzel való érintkezésük során átalakult a kémiai összetételük. Tiszta minták nélkül pedig majdhogynem reménytelen tudományos feladat annak a megállapítása, milyen anyagokból áll a köpeny, hogyan keletkezett, és hogyan működik. A köpenyből vett minták talán arra is választ adnak, hogy milyen szerepet játszott a mikroszkopikus élet bolygónk evolúciójában. Norman Sleep, a Berkeley Egyetem kutatója szerint az óceáni kéreg alábukása, a szubdukció során különféle életformák és termékeik, pl. az ammónium, igen nagy mélységbe is lejuthattak, úgyhogy elképzelhető akár az is, hogy hatással voltak az ősi földköpeny anyagi összetételére.

A hajókról történő mélyfúrás roppant nehéz feladat. Teagle úgy érzékelteti a nehézségeket, hogy olyan, mintha egy emberi hajhoz hasonló vékonyságú fémszálat akarnának leereszteni egy két méter mély medencébe, aztán további három méter mélyen az alapzatába akarnánk vele fúrni. Új anyagok is kellenek. Amikor egy 30 cm átmérőjű lyukat akarnak fúrni kemény magmás kőzetekbe óránkénti 1 méteres sebességgel, a fúrófej csak kb. 50 óráig működőképes. A fúrás során ki kell bírniuk 2 kilobar nyomást és akár 250 fokos hőmérsékletet is. Egy mélyfúrásokra szakosodott cég szerint azonban a dolog nem kivitelezhetetlen. A költségek viszont horribilisek. Csak a kutatóhajó működtetése belekerül legalább 1 milliárd dollárba, ám szerencsére a japán kormány ennek jelentős részét magára vállalja, abban a reményben, hogy a fúrás révén közelebb juthatnak a földrengések előrejelzéséhez. Japánban ez a kérdés a tavalyi Tohoku-földrengés óta fontosabb, mint valaha. A Mo hole to Mantle nevű terv még messze van a megvalósulástól, talán egy évtized is kell hozzá. Három potenciális fúróhely van, mindegyik a Csendes-óceánon, mindegyik viszonylag közel valamelyik óceánközépi hátsághoz, ahol az új kéreg születik.

Megjegyezzük, hogy a cikkünk elején említett A mag című film egy több száz kutató bevonásával végzett véleménykutatás során a rossz sci-fi filmek között is a legrosszabb osztályzatot kapta.