现代文明与过去的狩猎采集社会区分开来的关键发展之一是农业的发明，这大约发生在 10,000 年前。这始于对野生植物的栽培和对各种动物的驯化，以获取乳制品和肉类。
农业的巨大优势在于它比狩猎和采集能供养更多的人口。这导致了城市的出现，以及自然资源、思想和创新的共享。
它也对地球本身产生了重大影响。农业的影响体现在田地的网格状排列、光线从光合植物的反射方式以及它释放到大气中的化学物质，尤其是工业化农业。
现在，一组天文学家和天体生物学家表示，这种大气特征在太空中必须清晰可见，并且另一颗行星上的农场也可能产生类似的信号。“这种‘系外农场’的光谱特征值得在寻找技术信号时加以考虑，”西雅图蓝地球空间研究所的 Jacob Haqq-Misra 和他的同事们说。他们继续探讨了这种信号可能是什么样子，以及像詹姆斯·韦伯太空望远镜这样的当代太空望远镜可以多么容易地探测到它。
固氮
农业的一个基本要素是施肥以提高产量。这使植物更容易获得氮，氮是生命的关键元素。氮气以 N2 的形式很容易获得，N2 占大气的 78%。
但将其转化为植物可用的形式很棘手，因为 N2 被高度稳定的三键结合在一起。这种氮气以多种方式自然分解成更容易利用的形式，从闪电到粪肥中的微生物。
但随着人口的增加，特别是在工业革命之后，对氮肥的需求呈爆炸式增长。这导致了人造肥料的开发以及一个致力于通过一种称为哈伯-博施法的工业化方法来生产氨来操纵氮循环的全球产业。
这会产生大量的氨，其中一些会逃逸到大气中，尽管持续时间很短，因为氨通常在几天后会落回地面。因此，大气中可检测到的氨含量必须是持续重大农业活动的结果。
尽管大气中的氨寿命很短，但其作为肥料的使用会产生一氧化二氮 (N2O)，这是一种温室气体，在大气中可以存活一百多年。
燃烧也会产生一氧化二氮。然而，Haqq-Misra 和同事指出，其他文明可能会像我们一样发现燃烧是不可持续的，并将其淘汰。因此，从长远来看，一氧化二氮的信号更有可能表明农业活动。
农业也是地球上大气甲烷的主要生产者。因此，CH4 是另一个值得寻找的信号，该团队说。“这种系外农场的信号只能出现在已经支持光合作用的行星上，因此这样的行星必然已经显示出 H2O、O2 和 CO2 的光谱特征，”Haqq-Misra 和同事说。
地外技术信号
“这些计算表明，在还含有 H2O、O2 和 CO2 的大气中同时探测 NH3 和 N2O 作为地外农业技术信号的可能性是值得考虑的。”
利用今天的观测设备，可能有可能在其他行星上探测到这种信号。研究人员指出，目前正在调试中的詹姆斯·韦伯太空望远镜应该能够探测到一颗围绕附近红矮星运行的富氢行星大气中含量为 5 ppm 的氨。目前地球上的氨含量约为 10 ppb。
这使得寻找氮信号成为天体生物学家的有趣追求。在发现光合作用信号之后，寻找这种信号很可能是自然而然的下一步。
可以肯定的是，技术信号不太可能只是单一的WOW 型信号，而更可能是需要一些专门的侦探工作的复杂证据模式。随着詹姆斯·韦伯太空望远镜将于今年晚些时候投入使用，这项侦探工作可能即将开始。
参考：行星氮循环的扰乱作为地外农业的证据：arxiv.org/abs/2204.05360
