Den är den större av de två månarna, Phobos, som passerar framför den andra, Deimos.
Det är första gången som fenomenet med att en måne överglänser en annan har fångats på bild. Filmen som Nasa nu visar är tagen av Couriosity på Mars. Filmen består egentligen av 41 stillbilder som togs första augusti i år.
Observationen gör också att forskare kan lära sig mer om månbanor.