Die Oberfläche von Deimos unterscheidet sich deutlich von der seines Bruders: Sie wirkt viel glatter, weil seine Krater fast vollständig von einer dicken Schicht aus feinem Staub, dem Regolith, aufgefüllt wurden. Man erkennt bei ihm kaum scharfe Konturen, was ihm ein fast sanftes Aussehen verleiht.
Seine Dichte ist mit 1,5 g/cm³ sehr gering, was darauf hindeutet, dass er aus einer Mischung von wasserreichem Gestein und Kohlenstoffverbindungen besteht, ähnlich wie ein kohliger Chondrit. Auf Deimos herrschen eisige Bedingungen mit einer Oberflächentemperatur von durchschnittlich -40 °C. Im Gegensatz zu Phobos entfernt er sich ganz langsam vom Mars. Entdeckt wurde Deimos übrigens im August 1877 vom Astronomen Asaph Hall, nur wenige Tage nach der Entdeckung von Phobos.
Deimos ist der äußere der beiden Marsmonde und mit seinen Maßen von etwa 15 x 12 x 10 Kilometern. Genau wie Phobos sieht er eher aus wie ein unregelmäßig geformter Asteroid als wie ein runder Mond. Er umkreist den Mars in einer Entfernung von etwa 23.460 Kilometern und braucht für eine Runde fast 30 Stunden und 18 Minuten. Das ist etwas länger, als der Mars für eine Eigendrehung benötigt, weshalb Deimos für einen Beobachter auf dem Mars ganz langsam im Osten aufgeht und erst nach zweieinhalb Tagen im Westen untergeht.
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Oberflächenstruktur