Mars en aarde zijn als twee broers en zussen die uit elkaar zijn gegroeid.

Er was een tijd dat hun gelijkenis griezelig was:beide waren warm, nat en gehuld in een dikke atmosfeer. Maar 3 of 4 miljard jaar geleden, deze twee werelden namen verschillende wegen in.

We zullen misschien snel weten waarom ze hun eigen weg gingen. NASA's InSight-ruimtevaartuig zal maandag aankomen bij de Rode Planeet, 26 november, en zal wetenschappers in staat stellen om de aarde als nooit tevoren te vergelijken met zijn roestige broer of zus.

InSight (afkorting van Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesie en warmtetransport) zullen niet op zoek zijn naar leven op Mars. Maar de binnenkant bestuderen - waar het van gemaakt is, hoe dat materiaal gelaagd is en hoeveel warmte eruit sijpelt - zou wetenschappers kunnen helpen beter te begrijpen hoe de uitgangsmaterialen van een planeet ervoor zorgen dat het min of meer waarschijnlijk is om leven te ondersteunen.

"Aarde en Mars zijn gevormd uit zeer vergelijkbaar materiaal, " zei Bruce Banerdt, InSight's hoofdonderzoeker bij NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië, die de missie leidt. "Waarom zijn de voltooide planeten zo anders geworden? Onze metingen zullen ons helpen de klok terug te draaien en te begrijpen wat een groene aarde heeft voortgebracht, maar een verlaten Mars."

Het leven op een bord serveren

Lang geleden, Mars stopte met veranderen, terwijl de aarde bleef evolueren.

De aarde ontwikkelde een soort geologische "transportband" die Mars nooit heeft gehad:tektonische platen. Als ze samenkomen, ze kunnen de korst in de planeet duwen. Als ze uit elkaar gaan, ze zorgen ervoor dat er nieuwe korst kan ontstaan.

Dit karnen van materiaal brengt meer dan alleen steen naar de oppervlakte. Enkele van de meest vitale ingrediënten van het leven zijn zogenaamde vluchtige stoffen, waaronder water, kooldioxide en methaan. Omdat ze gemakkelijk in gas veranderen (dat maakt ze vluchtig), ze kunnen worden vrijgegeven door tektonische actie.

Het feit dat Mars geen tektonische platen heeft, suggereert dat de korst nooit terug naar het binnenste van de planeet is gerecycleerd. Kan het verschijnen van leven afhangen van de aanwezigheid van tektonische platen om vluchtige stoffen op te wekken?

"Een van onze belangrijkste vragen met betrekking tot bewoonbaarheid is, wat zijn de belangrijkste voorwaarden die planeten nodig hebben om leven te vormen?" zei Sue Smrekar, InSight's plaatsvervangend hoofdonderzoeker bij JPL. "Het begrijpen van de oorspronkelijke bouwstenen van een planeet vormt de basis voor hoe processen die van invloed zijn op het milieu in de loop van de tijd evolueren."

InSight kan helpen bij het beantwoorden van deze vragen door gebruik te maken van een seismometer, genaamd Seismisch Experiment voor Interieur Structuur (SEIS), om te zien hoe aardbevingen - die kunnen worden veroorzaakt door andere processen dan alleen tektonische actie - door Mars reizen. Begrijpen hoe de planeet gelaagd is, zal wetenschappers helpen achteruit te werken, samenvoegen hoe stof, metalen en ijs in het vroege zonnestelsel gecombineerd om de Rode Planeet te vormen.

Roodgloeiende Mars

Elke rotsachtige planeet houdt een warmtereserve vast in zijn binnenste. Sommigen zitten vast wanneer een planeet wordt gevormd; de rest is afkomstig van radioactieve materialen die in de loop van de tijd vervallen. Die warmte baant zich dan geleidelijk een weg naar de oppervlakte, smeltende rotslagen, korst breken en vulkanen creëren die vluchtige gassen uitstoten.

Warmte is om verschillende redenen belangrijk. Het zou al vroeg in de geschiedenis van Mars warmwaterbronnen kunnen hebben gecreëerd, opwarming van de ondergrond van onderaf. Het zou stoom uit vulkanen kunnen spuwen die later in stromen en oceanen condenseerde.

Door de interne temperatuur van Mars te meten met een sonde, genaamd Heat Flow and Physical Properties Package (HP3), InSight kan helpen verklaren hoe warmte het oppervlak van de planeet heeft gevormd, waardoor het in de loop van de tijd min of meer bewoonbaar wordt.

Een naakte planeet

Warmte houdt de kern van een planeet gesmolten en stromend. Metalen elementen in die kern wekken elektrische stromen op terwijl ze bewegen, het opwekken van een magnetisch veld. Dat magnetische veld is als een onzichtbaar pantser, het beschermen van een planeet - en alle levensvormen die erop kunnen zijn - tegen straling.

Mars had ooit een sterk magnetisch veld; veel van de oudste delen van de aardkorst zijn sterk gemagnetiseerd. Maar miljarden jaren geleden, het grootste deel van dit veld is verdwenen, Mars onbeschermd achterlatend.

Om beter te begrijpen waarom het magnetische veld van Mars verdween, De wetenschappers van InSight willen meer te weten komen over de kern van de planeet. Of de kern nu vloeibaar is, vast of een combinatie van beide beïnvloedt hoe de planeet om zijn as wiebelt, net als de vloeibare dooier in een spinsel, rauw ei zal resulteren in een andere wiebel dan het dichtere, stevige dooier van een gekookt ei.

Een radio-experiment, genaamd Rotatie en Structuur Experiment (RISE), zal de wetenschappers van InSight helpen de wiebel van Mars te meten. Gecombineerd met gegevens over de aardlagen en warmte van de planeet, de bevindingen zullen het mogelijk maken om samen te vatten hoe Mars zijn magnetisch veld verloor.

De wiebel van Mars, tektonische activiteit en warmtestroom - alle drie kunnen helpen verklaren wat deze planetaire broers en zussen op verschillende wegen plaatste, slechts één daarvan biedt tegenwoordig veel betere omstandigheden voor het leven.

"Mars is een laboratorium voor hoe al deze processen vroeg in de vorming van een planeet plaatsvinden, "Zei Smrekar. "InSight zal helpen onze modellen van hoe planeten worden gemaakt en veranderen in de loop van de tijd te beperken."