En 1877, l'astronome américain Asaph Hall a découvert deux petites lunes en orbite autour de la planète Mars. Elles portent les noms de Phobos (terreur, crainte) et Deimos (panique, peur). Plus de 130 ans plus tard, les scientifiques essaient encore de percer le mystère de ces lunes. Toutefois, de récents survols par la sonde de l'ESA, Mars Express, ont fourni de précieuses indications sur leur composition et leur origine.
Mars Express est actuellement la seule sonde explorant la Planète rouge autour de laquelle elle décrit une orbite très elliptique (en forme d'oeuf). Sur sa trajectoire, la sonde croise l'orbite de Phobos, en lui permettant d'observer toute la surface de la petite lune. (Comme la lune de la Terre, Phobos présente toujours la même face orientée vers sa planète voisine). Entre le 23 juillet et le 15 septembre 2008, Mars Express a survolé huit fois Phobos, en passant à des distances allant de 4 500 km à seulement 93 km.
Des images en gros plan montrent que Phobos, la plus grande des deux lunes, est un rocher spatial en forme de pomme de terre mesurant à peine 27 km × 22 km × 19 km. Il est très sombre – plus noir que le charbon – et fortement cratérisé. En suivant attentivement la façon dont Phobos exerce une attraction gravitationnelle sur Mars Express lors de chaque survol, les scientifiques ont découvert que ce satellite n’est pas très dense. Il s’agit presque certainement d’un ‘ amas de débris ’ – constitué de nombreux morceaux de roche maintenus ensemble par la gravité – plutôt que d’un objet unique et solide.
Les explorations de Mars Express font penser que Phobos et Deimos étaient peut-être à l'origine des astéroïdes du Soleil en orbite entre Mars et Jupiter. Toutefois, personne ne peut encore expliquer comment ils ont été capturés par Mars et ont fini sur des orbites 'normales' au-dessus de son équateur.
