Na Suméria, os princípios componentes do universo eram o Céu e a Terra, designados pelo termo an-ki, um composto que significava "Céu-Terra". Pensavam a Terra como um disco chato e o céu, um espaço vazio, fechado na parte superior e na inferior por uma superfície sólida com a forma de uma abóbada. O que concretamente eles imaginavam ser esta sólida superfície celeste, ainda não se sabe bem. Se levarmos em conta que o nome sumério para estanho era "metal-do-céu", pode-se pensar que supunham que a abóbada celeste era feita deste metal. Entre o Céu e a Terra afirmavam existir uma substância, de nome lil, palavra com um significado aproximado de "vento" (ar, sopro, espírito), com características especiais de movimento e expansão (o que se compara com a nossa noção de atmosfera).
Da mesma matéria que o lil, eram constituídos o Sol, a Lua, os planetas e as estrelas, acrescentando-lhes contudo, a luminosidade. Rodeando o complexo "Céu-Terra", por todos os lados, tanto por cima quanto por baixo, existia o oceano infinito, no meio do qual o universo se mantinha fixo e imóvel. Esse mar primordial foi o primeiro elemento do universo responsável pela criação de um céu abobadado sobreposto a uma Terra plana e com ela unido. Numa fase posterior à da separação do céu e da Terra, teve início a existência das plantas, dos animais e da vida humana. É provável que os sumérios considerassem os corpos luminosos - Lua, Sol, planetas e estrelas - criados, de algum modo, a partir da atmosfera. O deus Sol e a deusa Vênus são referidos nos textos sumérios como filhos do deus da Lua (depois dela ter sido também criada pela atmosfera). O mesmo se pode afirmar dos restantes dos planetas e estrelas, os quais são descritos como "os grandes seres que caminham ao redor [da Lua] como bois selvagens" e "os pequenos seres que estão espalhados ao redor [da Lua] como grãos".
As informações que permitem a reconstrução da cosmologia sumeriana foram retiradas de mitos e narrativas que refletem uma condição primordial. Assim, influenciados e fundamentados pelos mitos, os sumérios desenvolveram e descobriram uma série de possibilidades junto às observações do céu. O dia foi dividido pelos sumérios em 24 horas iguais: doze danna, isto é, horas duplas. É dessa divisão do dia que provém a divisão do círculo, em relação com o sistema astronômico de origem aparentemente sumeriana. Estes círculos foram encontrados em tabuinhas sumérias de argila na Baixa Mesopotâmia, nas quais estão traçados três outros círculos concêntricos, divididos em doze seções por doze raios. Em cada um dos 36 campos assim obtidos, se encontra o nome de uma constelação e números simples, cujo significado não se explica. Parece que a representação constitui um mapa celeste indicando três regiões do céu, cada uma dividida em doze partes, atribuindo-se a cada constelação números característicos.
Esses números estão relacionados a uma espécie de calendário de doze meses, bastante simples e muito semelhante ao dos egípcios. O calendário era regulado por aqueles dias em que a Lua, depois de ter desaparecido na luz solar, reaparecia no ocidente depois do pôr do sol. Deste modo, se chegou a um calendário lunar e solar, usado na Suméria e na Acádia, que consistia em anos de doze meses lunares. Às vezes era necessário agregar mais um mês, formando ciclos anuais de treze meses, para que o calendário estivesse de acordo com as estações. Em princípio, esse décimo terceiro mês se intercalava segundo o ano que tivesse doze ou treze luas. Sabe-se também que os sumérios reconheciam três paralelos principais: equatorial ou caminho das estrelas de Anu, tropicais ou caminhos de Enlil (Câncer) e Ea (Capricórnio). Esses três caminhos se dividiam também em 12 danna e 360 graus.
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