Phobos est un corps très irrégulier, de dimensions 27×21,6×18,8 km, bien trop peu massif pour être en équilibre hydrostatique et donc pour avoir pris une forme quasi-sphérique ; il s'agit d'ailleurs de l'un des plus petits satellites naturels du système solaire. Du simple fait de sa forme, la gravité à sa surface varie d'environ 210 % suivant l'endroit où elle est mesurée.
Phobos est un corps sombre qui semble être composé de chondrite carbonée[1], une composition similaire à celle des astéroïdes de type C dans la ceinture d'astéroïdes externe[2]. Cependant, la masse volumique de Phobos est trop faible pour qu'il soit intégralement composé de roche et il possède une porosité significative[3],[4],[5]. Il a été suggéré que Phobos pourrait contenir un réservoir de glace substantiel, mais des observations spectrales ont écarté cette hypothèse[6].
La sonde soviétique Phobos 2 détecta que des gaz s'échappaient de Phobos en quantité faible mais régulière[7]. Malheureusement la sonde tomba en panne avant d'avoir pu déterminer la nature de ce gaz. Des images provenant de Mars Global Surveyor montrent que Phobos est recouvert d'une couche de régolithe d'au moins 100 m d'épaisseur ; on pense qu'il provient d'impacts avec d'autres corps, mais on ignore comment il a pu adhérer à un objet ne possédant quasiment pas de gravité[8].
Au cours de l'été 2008, la sonde Mars Express a permis de préciser quelques caractéristiques de Phobos, dont la masse et la densité
Caractéristiques orbitales
(Époque J2000.0)
Caractéristiques physiques
Caractéristiques de l'atmosphère