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Hace 32.000 años, en la era glacial, nuestros antepasados de la Edad de Piedra hacían incisiones en huesos de animales para representar las fases de la Luna. Vivían de la caza y la recolección, por lo que seguían las estrellas y predecían los cambios de estación gracias al cielo. Quizá observaban el Sol y la Luna y los dibujos que formaban las estrellas para conocer las estaciones. Probablemente así era cuando se desarrolló la agricultura y se domesticaron animales, 10.000 años antes de Cristo en Mesopotamia, la tierra fértil entre los ríos Tigris y Éufrates que ahora ocupa Irak. El cielo adquirió aún más importancia como medio para determinar la época apropiada para la siembra y la cosecha. Esas primeras civilizaciones mesopotámicas, especialmente los sumerios hacia 4.000 a. C., fueron las que dieron nombre a las más antiguas constelaciones: son las figuras que hoy conocemos como Leo, Tauro y Escorpio. Estas constelaciones señalaban puntos importantes en el recorrido anual del Sol por el cielo y constituían momentos cruciales en el año agrícola. Y, como los cielos condicionaban su forma de vida, los deificaron.
Los antiguos observadores del cielo percibieron también que el Sol y la Luna parecen desplazarse atravesando 12 constelaciones que más tarde recibieron el nombre de zodiaco. Decidieron que en ellas residían los dioses del Sol y la Luna. Además, había otras cinco estrellas que recorrían el zodiaco, y cada una de ellas se consideró la residencia de un dios. Hoy sabemos que se trataba de los planetas. El zodiaco era también el lugar donde ocurrían los eclipses, poco frecuentes y muy temidos en los que la Luna se volvía de un siniestro color cobre, o la luz del Sol se apagaba por un tiempo eterno para los observadores. El cielo nocturno dejó así de ser sólo una herramienta para la agricultura y se convirtió en el hogar de los dioses y un libro ilustrado que contaba historias de importantes figuras a una gente que, a falta de escritura, carecía de otros medios para recordarlos.
Gracias al conocimiento que alcanzaron las primeras civilizaciones mesopotámicas, los pueblos de Babilonia y Asiria desarrollaron una compleja comprensión del movimiento de los distintos cuerpos celestes. Inventaron complejos calendarios para la siembra y lograron predecir los eclipses de la Luna y del Sol con exactitud. Inventaron la unidad que aún se usa para medir las distancias angulares en el cielo, el grado. Su civilización fue la última de las grandes civilizaciones de Mesopotamia, y perduró hasta el primer siglo de la era cristiana. Para entonces ya habían hecho de la astronomía una auténtica ciencia, pero carecían de la geometría y la trigonometría para completar el trabajo. Fueron los griegos, que heredaron la riqueza de sus datos y conceptos astronómicos, quienes liberaron la astronomía de su historia de místicos sortilegios.
Las civilizaciones antiguas fuera de Mesopotamia también desarrollaron sus propios mitos celestes. Los sacerdotes astrónomos propagaban historias de los dioses egipcios y usaban calendarios primitivos basados en el cielo para predecir importantes acontecimientos agrícolas. En Egipto, los desbordamientos periódicos del río Nilo controlaban la vida al irrigar y fertilizar los campos. Los sacerdotes astrónomos predecían los desbordamientos atendiendo a la fecha en la que la estrella Sirio salía justo antes que el Sol. También ellos veían dibujos en las constelaciones de estrellas: nuestro Orión era Osiris, el dios de la muerte, y la Vía Láctea representaba a la diosa Nut, la diosa del cielo, dando a luz al dios del Sol, Ra.
Los astrónomos chinos observaban las estrellas, los planetas, las supernovas y los cometas. Elaboraron lo que puede ser el primer calendario del mundo en el año 1.300 a. C. así como en Egipto y Mesopotamia, no distinguían entre astronomía y astrología: el emperador era considerado como un enlace personal entre el cielo y la tierra.
El Nuevo Mundo también se sentía fascinado por el cielo. Los mayas poblaban México, Guatemala, Belice, Honduras y El Salvador entre el siglo III a. C. y el siglo IX de nuestra era. Basaron su cosmología en la repetición de configuraciones entre las estrellas y los planetas. Para ellos, Venus representaba al dios de la lluvia. Para los aztecas, que dominaron lo que hoy es el centro de México durante dos siglos antes de la conquista española de 1520, Venus representaba al dios Quetzalcóatl, una serpiente alada que encarnaba la fuerza vital que surge de la tierra, el agua y el cielo. Hacían falta rituales y sacrificios sangrientos para aplacar a este dios cada una de las cinco veces que Venus desaparecía y reaparecía en su ciclo de ocho años.