扩散系数的直接测量：无碰撞等离子体中扩散随机加热的证据

无碰撞等离子体耗散中的开放问题可以通过在不同天体物理环境中进行天基观测来解决，这对天体物理和实验室等离子体系统都有启示。我们研究了由 Parker Solar Probe（PSP）观测到的一个低 $\beta$、高度不平衡、亚阿尔芬流，以识别并区分随机加热（SH）与平行离子回旋波（ICW）共振加热（RH）的特征。先前研究该流的工作（Bowen 等人，2025）表明，考虑间歇性后，SH 率与局域能量转移（LET）率的幅度相匹配，而 RH 率则不匹配。这种比较依赖于关于扩散过程性质和 LET 率计算的若干假设。我们引入了一种反演质子导向中心方程的新技术，利用来自 PSP 离子静电分析器（SPANi）的三维质子速度分布函数（VDF）来经验性地测量速度空间扩散系数。测得的扩散系数被用于确定相空间加热率，从而计算出独立于先前工作假设的完全动力学加热率。我们表明，只要在加热计算中考虑了间歇性，通过非相干涨落进行 SH 的尺度依赖解析表达式就与 PSP 数据的经验测量相匹配。相比之下，考虑了螺旋度势垒效应的 SH 推导加热率，以及通过 $\parallel$-ICW 的 RH 加热率，在速度空间中并未与经验测量值在同一区域达到峰值，也未达到所需的量级。我们的方法提供了新颖的方法论，以独特地识别和约束无碰撞等离子体中的加热过程，并展示了近太阳太阳风中存在类似 Fokker-Planck 扩散过程的证据。