Para ubicar un punto en la Tierra utilizamos dos datos: la latitud y la longitud. La latitud geográfica mide la distancia angular entre un punto y la línea del ecuador. La ciudad de Puebla está a una latitud de 19 grados al norte del ecuador; Tijuana, la ciudad mas al norte de nuestro país, tiene una latitud de 32 grados norte. El ecuador, siendo la línea de referencia, corresponde a cero grados, mientras que los polos terrestres están a 90 grados de latitud norte y sur respectivamente. La latitud geográfica de cualquier lugar puede determinarse fácilmente midiendo la elevación del Sol en distintas épocas del año, o simplemente midiendo la posición de la estrella polar en una noche (esto último solo se aplica al hemisferio Norte).
La longitud geográfica es la distancia angular entre un lugar y el meridiano de Greenwich, la línea imaginaria que une a los polos Norte y Sur pasando por la localidad inglesa de dicho nombre. El observatorio de Tonantzintla está a poco mas de 98 grados de longitud Oeste, mientras que Mérida está a poco menos de 90 grados longitud Oeste. Para saber la longitud de un sitio basta con medir la posición del Sol en Greenwich y en el lugar en cuestión en el mismo instante. A diferencia de la latitud, referida al círculo máximo de la Tierra, la longitud se mide en relación a un punto fijado arbitrariamente. Muchos siglos antes de que Greenwich fuera la referencia, Ptolomeo, en el atlas del mundo que realizó en el año 150, escogió como referencia las islas Canarias y Madeira. En épocas mas recientes Roma, Copenhague, Jerusalem, San Petersburgo, París y Filadelfia fueron lugares de referencia, antes de que fijara el punto cero en Greenwich en 1883.
Históricamente, medir la longitud geográfica resultó ser un problema mas complicado de lo que uno creería. El Sol y las estrellas no pueden tomarse como referencia por si solos porque la esfera celeste está en un movimiento contínuo de rotación. Para saber la longitud hay que medir la posición de un astro en un instante determinado, lo que requiere de dos mediciones: una referente al tiempo local (medición de la posición de un astro) y la del tiempo en el lugar de referencia. Hace tres o cuatro siglos, cuando no existían relojes precisos, ni medios de comunicación electrónicos, era prácticamente imposible saber la hora local y la hora de referencia (de Greenwich o la que fuera) simultáneamente. Las mediciones de longitud geográfica fueron muy inexactas por lo menos hasta mediados del siglo diecisiete, lo que hace fácil comprender los deformados mapas que se tenían hasta antes de dicho siglo.
Desde entonces era claro que una solución al problema de la longitud podía provenir del cielo: si se supiera que un fenómeno astronómico ocurrirá al mediodía de Greenwich, basta con medir la elevación del Sol, o de alguna estrella, al momento del evento para poder calcular la longitud geográfica del lugar. Los eclipses lunares y solares podían ser utilizados en principio, pero son poco frecuentes, y cada uno solo es visible en una región muy limitada de nuestro planeta. Se requería de otro fenómeno que se repitiera frecuente y regularmente, y que fuera fácil de medir. En 1610, recién inventado el telescopio, Galileo se topó con un reloj sideral en un lugar inesperado: en el planeta Júpiter. Galileo encontró cuatro pequeños objetos que se movían alrededor de Júpiter e inmediatamente se dedicó a la tarea de encontrar los ciclos de movimiento de estos astros, que hoy conocemos como las Lunas Galileanas de Júpiter. Cada año se producen miles de eclipses de estas lunas por Júpiter, y Galileo entendió la utilidad de su descubrimiento para la medición de la longitud geográfica. Aunque el método resultó impráctico para ser empleado en Alta mar, donde la determinación de la longitud llegaba a ser literalmente una cuestión de vida o muerte, su uso en tierra firme permitió rehacer los mapas del mundo que había en 1650, mostrando que los continentes estaban mas lejos entre sí de lo que se pensaba, y que las naciones europeas habian exajerado sus propias dimensiones. Las fronteras de poderosos imperios fueron redefinidas, al punto que el rey Luis XIV de Francia se quejó alguna vez de perder mas territorio por cuestión de sus astrónomos que ante sus rivales.
En la actualidad los fenómenos astronómicos rara vez son vistos con algo mas que curiosidad. Sin embargo, durante siglos se dependió casi por completo de los astros para la mediciones geográficas y de tiempo, elementos básicos para actividades como el comercio. Hoy en día, cuando la nave Galileo nos envia espectaculares imágenes de Ganímedes, Callisto, Europa e Io, vale la pena recordar que alguna vez estos mundos fueron el reloj celeste con el que se medía nuestro propio mundo.