Déimos (lune)
Phobos et Deimos ont tous les deux beaucoup de caractéristiques en commun avec les astéroïdes de type C, au niveau du spectre, de l'albédo et de la masse volumique. On a donc imaginé que les deux satellites pouvaient provenir de la ceinture d'astéroïdes et avoir été capturés par Mars. Cependant, les deux lunes sont situées sur des orbites presque circulaires et très peu inclinées par rapport au plan équatorial de Mars, alors qu'on attendrait de lunes capturées qu'elles aient des orbites excentriques et des inclinaisons aléatoires.
Mars Express
La théorie la plus courante en ce qui concerne l'origine des lunes de Mars est que celles-ci sont des astéroïdes capturés par la planète Mars. Mais un objet aussi poreux n'aurait sans doute pas survécu à un tel processus de capture. Par ailleurs, le spectromètre PFS a permis de détecter la présence de minéraux de type phyllosilicate à la surface de Phobos en particulier près de Stickney, le plus grand des cratères d'impact. La faible densité de Phobos et la présence à sa surface de minéraux formés en présence d'eau permettent de penser que Phobos est en réalité le résultat de l'accrétion de matériaux rocheux éjectés de la surface de Mars par un impact géant.