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
Mars Express a effectué à de nombreuses reprises des survols à faible distance de la lune martienne Phobos. Ces passages rapprochés ont permis de réaliser une cartographie très précise du satellite martien. Le passage le plus proche a été réalisé le lorsque la sonde spatiale est passée à de sa surface permettant d'effectuer une mesure du changement de vitesse induit par sa gravité. Cette variation, bien que de très faible ampleur (quelques millimètres par seconde), a pu être calculée en mesurant la variation de l'onde porteuse de son signal radio. La masse de Phobos a pu être ainsi évaluée avec une précision 100 fois plus grande que précédemment. En effectuant des calculs du volume de la lune à partir des photos détaillées prises par la caméra de "Mars Express", les scientifiques ont pu déduire que la densité de Photos était de seulement . Cette valeur particulièrement faible semble indiquer que Phobos est un empilement de roches comportant des espaces vides. Si ces roches sont des chondrites primitives, les espaces vides devraient représenter environ 15 % du volume. Si Phobos est constituée de roches d'origine martienne, plus denses, la proportion de vide monterait à 45%.