Les noms des deux satellites deMars proviennent de divinités mineures de lamythologie grecque :Phobos (engrec :Φόϐος /Phóbos, « la Peur ») etDéimos (Δεῖμος /Deĩmos, « la Terreur »), les jumeaux que le dieuArès (Mars dans lamythologie romaine) eut de la déesseAphrodite. Ces noms (originellement épelésPhobus etDeimus) furent suggérés parHenry Madan,Science Master àEton, à partir du livre XV del'Iliade, lorsque Arès appelle la Peur et la Terreur[2].
La désignation systématique de Déimos estMars II[3].
Déimos est un petit corps fortement irrégulier, avec des dimensions de 15 × 12 × 10 km[4] ; comme beaucoup d'objets de cette taille, Déimos possède une forme nonsphérique, n'étant pas suffisamment massif pour prendre une forme plus régulière. Il s'agit de l'un des plus petits satellites naturels d'une planète duSystème solaire, mais des satellites plus petits sont connus autour deJupiter,Saturne ouUranus. Par comparaison, Déimos est trois cents fois plus petit que laLune, et de taille deux fois plus petite que l'autre satellite de Mars,Phobos.
La masse de Déimos est également faible : 1,476 × 1015kg[4] (soit un peu moins de 1 500 milliards de tonnes), soit moins d'un septième de celle de Phobos et environ50 millions de fois moins que celle de laLune. Samasse volumique est2,2g cm−3.
La surface de Déimos est très sombre (sonalbédo n'atteint que 0,07) et elle est d'une couleur noire rougeâtre. On peut discerner des taches claires, qui seraient causées par de fines particules éjectées lors des impacts demétéorites[5]. Sur les images prises par la sondeViking 2 en 1977, la surface de Déimos semble recouverte d'une épaisse couche derégolithe, qui doit en effacer les reliefs. Des observations menées avec leradiotélescope d'Arecibo en 2005 semblent confirmer la nature de cette couche, et cohérente avec le très faible albédo du satellite, qui est peut-être le plus faible mesuré dans le Système solaire[6]. La couche de régolithe pourrait atteindre 100 m d'épaisseur, et résulterait de la pulvérisation de météorites sur sa surface[4]. On ne retrouve pas cette abondance de régolithe sur Phobos, où la poussière subit une bien plus forte influence des forces de marées de Mars[5].
Toute la surface de Déimos n'est pas connue : seuls 60 % ont été photographiés par des sondes spatiales[réf. nécessaire].
Déimos est trop petit pour posséder une structure complexe, et il serait un simple agrégat de matériaux. Possédant une densité très faible, il pourrait être composé de roche et de glace[5] ou bien être poreux[8].
Comme la Lune ou Phobos, il est enrotation synchrone, présentant toujours la même face à la planète. Sa période de rotation est donc exactement la même que sa période de révolution autour de Mars: 30 heures et 18 minutes.
La densité de cratères donne un âge entre 2,5 et3 milliards d'années[8].
Phobos et Deimos ont tous les deux beaucoup de caractéristiques en commun avec lesastéroïdes de type C, au niveau duspectre, de l'albédo et de lamasse volumique. On a donc imaginé que les deux satellites pouvaient provenir de laceinture 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.
Pour expliquer l'orbite circulaire et la faibleinclinaison des deux lunes, une autre hypothèse a été avancée, celle d'une co-accrétion. Comme les lunes desgéantes gazeuses, Phobos et Déimos se seraient formées en même temps que Mars, à partir d'un disque circumplanétaire laissé en orbite par la formation de la planète. Mais cette hypothèse impliquerait une composition de Phobos et Déimos très proche de celle de Mars, ce qui semble exclu, sauf à supposer que la couleur de surface des lunes soit due à des silicates altérés par les rayons cosmiques[8].
Une troisième hypothèse, aujourd'hui privilégiée, fait des deux lunes le résidu d'un impact entre Mars et unobjet céleste plus petit[10] : rassemblement des débris en unanneau planétaire, formation d'une douzaine de satellites à partir de l'anneau puis perte de tous ces satellites pareffets de marée, à l'exception des deux plus éloignés (voirOrigine des satellites de Mars)[11].
À cause de sa petite taille et de son faiblealbédo, il possède unemagnitude apparente de 12,7[12]. Son observation est donc très difficile pour un astronome amateur.
Vu depuis Mars, Déimos possède une dimensionangulaire d'environ 2,5 minutes d'arc (sa forme est très irrégulière) ce qui rendrait difficile de discerner beaucoup de détails à l'œil nu depuis le sol de Mars. En position de pleine lune, sa luminosité serait à peu près celle de Vénus vue de la Terre. À cause de sa proximité et de la faible inclinaison de son orbite, un observateur doit se trouver entre -82° et +82° delatitude pour l'observer[13].
Vu depuis la surface, il se lève à l'est et se couche à l'ouest. Comme la période de révolution de Déimos n'est que de six heures plus longue que la période de rotation de Mars, il lui faut 2 jours et 16 heures entre le moment où il se lève sur l'horizon et le moment où il se couche. Pendant cette période, il présente deux fois de suite ses phases croissantes et décroissantes.
Déimos passe en moyenne deux fois par année martienne devant le Soleil quand il est observé depuis un point fixe de Mars[8]. À cause de sa petite taille, il ne peut pas provoquer une éclipse totaleet ne couvre environ qu'un pour cent du disque solaire[14][réf. nécessaire]. Il apparaît donc comme un petit point noir traversant le Soleil. Son diamètre angulaire est seulement 2,5 fois plus grand que celui d'untransit de Vénus observé de la Terre.
Johannes Kepler pense que le nombre de satellites autour d'une planète était organisé selon un ordre croissant à partir de laTerre. Ainsi, il suppose que Mars dispose de deux satellites (le double de la Terre),Jupiter quatre (découverts parGalilée),Saturne huit, etc. Cette idée est reprise parJonathan Swift dans son œuvreLes Voyages de Gulliver publiée en 1726 (il va jusqu'à donner despériodes de révolution, qui se révèlent relativement proches de la réalité) etVoltaire dansMicromégas en 1752. Cette hypothèse ne repose sur aucune observation et se révèle inexacte, sauf pour Mars, dont on ne connaît que deux satellites[15].
Aucune mission spatiale n'a été spécifiquement consacrée à Déimos. En revanche, plusieurssondes destinées à l'exploration de Mars ont été utilisées pour observer Phobos.
Les premières photographies spatiales de Déimos furent effectuées par la sonde américaineMariner 9, en 1971. Cette observation ne faisait pas partie du programme initial :Mariner 9 était exclusivement destinée à observer la surface martienne. Lors de son insertion orbitale, celle-ci était masquée par une violente tempête de poussière ; laNASA décida de repousser les observations de Mars ; dans l'intervalle, les deux lunes de la planète furent photographiées[20].
En octobre 1977, l'orbiteur de la sonde américaineViking 2 s'approcha à plusieurs reprises de Déimos[21], jusqu'à 22 km de distance[22]. Elle obtint des clichés d'une résolution supérieure à 1,5 mètre par pixel[23].
Viking 2,Mars Global Surveyor etMars Reconnaissance Orbiter sont les seules sondes à s'être approchées de manière significative de Déimos. En, le roverCuriosity, en exploration à la surface deMars, photographia en outre l'éclipse de Déimos parPhobos[25].
