Mars och jorden är som två syskon som har vuxit isär.

Det fanns en tid när deras likhet var kuslig:båda var varma, våta och höljda i tjocka atmosfärer. Men för 3 eller 4 miljarder år sedan, dessa två världar tog olika vägar.

Vi kanske snart vet varför de gick skilda vägar. NASA:s InSight-rymdfarkost kommer att anlända till den röda planeten på måndag, 26 november, och kommer att tillåta forskare att jämföra jorden med dess rostiga syskon som aldrig förr.

InSight (förkortning av Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) kommer inte att leta efter liv på Mars. Men att studera dess inre – vad den är gjord av, hur det materialet är skiktat och hur mycket värme som sipprar ut ur det - kan hjälpa forskare att bättre förstå hur en planets utgångsmaterial gör att den mer eller mindre sannolikt kommer att stödja liv.

"Jorden och Mars formades av mycket liknande saker, sa Bruce Banerdt, InSights huvudutredare vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien, som leder uppdraget. "Varför blev de färdiga planeterna så olika? Våra mätningar kommer att hjälpa oss att vrida tillbaka klockan och förstå vad som skapade en grönskande jord men en ödslig Mars."

Servera livet på en tallrik

Länge sedan, Mars slutade förändras, medan jorden fortsatte att utvecklas.

Jorden utvecklade ett slags geologiskt "transportband" som Mars aldrig hade:tektoniska plattor. När de konvergerar, de kan trycka in skorpan i planeten. När de flyttar isär, de gör det möjligt för ny skorpa att växa fram.

Denna kärnning av material för mer än bara sten till ytan. Några av livets viktigaste ingredienser är så kallade flyktiga ämnen, som inkluderar vatten, koldioxid och metan. Eftersom de lätt förvandlas till gas (det är det som gör dem flyktiga), de kan frigöras genom tektonisk verkan.

Det faktum att Mars inte har tektoniska plattor tyder på att dess skorpa aldrig återanvändes tillbaka till planetens inre. Kan livets utseende bero på om det finns tektoniska plattor för att bryta upp flyktiga ämnen?

"En av våra nyckelfrågor angående beboelighet är, vilka är nyckelförhållandena som planeter behöver för att liv ska bildas?" sa Sue Smrekar, InSights biträdande huvudutredare på JPL. "Att förstå en planets ursprungliga byggstenar sätter scenen för hur processer som påverkar miljön utvecklas över tiden."

InSight kan hjälpa till att svara på dessa frågor genom att använda en seismometer, kallad Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS), för att se hur skalv – som kan orsakas av andra processer än bara tektoniska åtgärder – färdas genom Mars. Att förstå hur planeten är skiktad kommer att hjälpa forskare att arbeta bakåt, sätter ihop hur damm, metaller och isar i det tidiga solsystemet kombinerade för att bilda den röda planeten.

Red Hot Mars

Varje stenig planet fångar en reserv av värme i sitt inre. Vissa är fångade när en planet bildas; resten kommer från radioaktiva material som sönderfaller med tiden. Den värmen går sedan gradvis upp till ytan, smältande bergskikt, spricker skorpan och skapar vulkaner som rapar ut flyktiga gaser.

Värme är viktigt av flera anledningar. Det kunde ha skapat varma källor tidigt i Mars historia, värma upp underytan. Den kunde ha spytt ut ånga ur vulkaner som senare kondenserades till bäckar och hav.

Genom att mäta Mars inre temperatur med en sond, kallas Heat Flow and Physical Properties Package (HP3), InSight kan hjälpa till att förklara hur värme formade planetens yta, gör den mer eller mindre beboelig över tid.

En naken planet

Värme håller en planets kärna smält och flytande. Metalliska element i kärnan genererar elektriska strömmar när de rör sig, producerar ett magnetfält. Det magnetfältet är som en osynlig rustning, skydda en planet – och alla livsformer som kan finnas på den – mot strålning.

Mars hade en gång ett starkt magnetfält; många av de äldsta delarna av planetens skorpa är starkt magnetiserade. Men för miljarder år sedan, det mesta av detta fält försvann, lämnar Mars oskyddad.

För att bättre förstå varför Mars magnetfält försvann, InSights forskare vill lära sig mer om planetens kärna. Huruvida kärnan är flytande, fast eller en kombination av båda påverkar hur planeten vinglar på sin axel, precis som den flytande äggulan i en spinning, råa ägg kommer att resultera i en annan wobbling än den tätare, fast äggula av ett kokt ägg.

Ett radioexperiment, kallat Rotation and Structure Experiment (RISE), kommer att hjälpa InSights forskare att mäta Mars wobble. I kombination med data om planetens lager och värme, fynden kommer att göra det möjligt att pussla ihop hur Mars förlorade sitt magnetfält.

Mars vingling, tektonisk aktivitet och värmeflöde – alla tre kan hjälpa till att förklara vad som satte dessa planetariska syskon på olika vägar, bara en av dem ger mycket bättre förutsättningar för livet idag.

"Mars är ett laboratorium för hur alla dessa processer sker tidigt i en planets bildning, Smrekar sa. "InSight kommer att hjälpa till att begränsa våra modeller av hur planeter skapas och förändras över tiden."