Долгие дни и недели Томпсон проводил на берегу сената, размышляя, как лучше подступиться к сложной задаче. Наконец у него созрел дерзкий план. Прежде чем приступить к его выполнению, Томпсон отправился в Бостон, где рассчитывал изучить водолазное дело и познакомиться с различными видами подводного снаряжения. Он сконструировал и построил портативный подъемный кран и специальный землечерпательный снаряд. Это приспособление легко можно было установить у края колодца и приводить в движение ручной лебедкой. Землечерпалку и все необходимое для ее работы оборудование в намеченный срок доставили в Чичен-Ицу и установили на платформе, почти на самом краю сената.
Первые дни работы не принесли никакого результата. Тяжелый стальной ковш поднимал с глубины лишь грязь и истлевшее дерево. «Временами, — писал Томпсон, — как бы дразня меня, землечерпалка поднимала наверх черепки глиняных сосудов, относившиеся, несомненно, к глубокой древности. Но я решительно отбросил мысль, что эти черепки — те доказательства, которые я искал. Обломки сосудов, доказывал я себе, вымытые из верхних слоев дождями, можно найти в любом уголке древнего города».
Наконец упорство Томпсона было вознаграждено. «Я помню все, как будто это случилось вчера, — писал он, — я поднялся утром после бессонной ночи. День был такой же серый, как и мои мысли, а от густого тумана с листвы деревьев падали капли воды, совсем как слезы из полузакрытых глаз. Я потащился сквозь эту сырость вниз, где, как бы призывая меня, выбивала стакатто землечерпалка. Съежившись под навесом из пальмовых листьев, я стал наблюдать за однообразными движениями смуглых туземцев, работавших на лебедке. Ковш медленно выплыл из клокотавшей вокруг него тяжелой воды, и вдруг я увидел на поверхности шоколадно-коричневой грязи, наполнявшей его, два желтовато-белых, округлых комочка. Когда же эта масса проплыла над краем колодца и опустилась на платформу, я выхватил из нее оба предмета и внимательно осмотрел их».
Эти желтые шарики были комочками священной смолы копал. Вероятно, они были брошены в колодец вместе с другими приношениями, упоминавшимися в преданиях. Начиная с этого момента, ковш землечерпалки вместе с илом каждый раз приносил все новые и новые предметы — десятки крошечных колокольчиков, статуэток, подвесок, топоров и дисков, сделанных из меди и золота. «Среди них, — писал Томпсон, — встречались предметы почти из чистого золота, литые, кованые и выбитые на листовом золоте, но их оказалось довольно мало, и они играли сравнительно небольшую роль. Большинство же так называемых «золотых» предметов изготовлено из низкопробных сплавов, в которых больше меди, чем золота».
С помощью землечерпалки и водолазного снаряжения Томпсону удалось поднять со дна колодца не только многочисленные украшения из нефрита, золота, меди и множество других предметов, но и останки по крайней мере сорока двух человек, когда-то брошенных в сенат. Так подтвердились сообщения старых летописей о человеческих жертвоприношениях.
Впрочем, из 42 извлеченных черепов, как оказалось, 13 принадлежали взрослым мужчинам в возрасте от 18 до 55 лет, 8 — женщинам в возрасте от 18 до 54 лет и 21 — детям от 1 до 12 лет. Три из восьми женщин имели еще при жизни серьезные травмы головы — видимо от тяжелых ударов по черепу, у одной женщины был сломан нос. Такие же прижизненные травмы имели и многие мужчины, брошенные в сенот. Очевидно, что эти люди не пользовались среди майя каким-либо уважением и почитанием и являлись скорее всего пленниками или рабами. Красивая легенда о юных девственницах, увы, так и осталась легендой: результаты исследования найденных в колодце человеческих костей свидетельствуют о том, что детей приносили в жертву чаще, чем взрослых.
Работы Томпсона в Чичен-Ице открыли новую главу в истории археологической науки — фактически они заложили фундамент подводной археологии. Но исследования «священного сената» на этом не закончились. В 1961 году здесь работала экспедиция Национального института антропологии и истории в Мехико. За четыре месяца поисков мексиканские археологи нашли керамический кубок и каучуковые фигурки людей и животных, бусы, кусочки полированного нефрита, золотые подвески и десятки медных колокольчиков. Со дна колодца извлекли деревянную куклу, закутанную в обрывки ветхой ткани, деревянные серьги с мозаичными вставками и прекрасный костяной нож, рукоять которого была украшена иероглифами и обернута золотой фольгой.