¿Es el Sol homogéneo?

No, el sol y todas las demás estrellas no tienen la misma composición y densidad en su interior.

La composición varía con la profundidad. La composición general de la mayoría de las estrellas refleja el medio interestelar a partir del cual se forman. Los procesos de convección, sedimentación y nucleares conducen a capas de diferentes elementos a diferentes profundidades.

La fusión ocurre en el centro de nuestro sol (donde la presión y la temperatura son mayores), por lo tanto, hay una mayor abundancia de helio a esta profundidad (a través de la conversión de hidrógeno). Otras estrellas que han entrado en la fase de gigante roja también tendrán muchos elementos más pesados. Se cree que las estrellas en etapas muy tardías fusionan estos elementos progresivamente, lo que lleva a capas de elementos de número atómico decreciente apilados uno encima del otro.

La convección también puede conducir a la mezcla de elementos entre capas. El siguiente diagrama muestra teóricamente cómo estas capas convectivas difieren en un rango de masas estelares.

La densidad aumenta a medida que te acercas al centro de la estrella. ¡Observe cómo la densidad es menor que la del agua hasta en la mitad del radio del sol!

No, no tiene la misma composición en todas partes. En el núcleo, el hidrógeno se fusiona en helio, por lo que la fracción de hidrógeno (indicada por$X$, entre 0 y 1) disminuye mientras que la fracción de helio ($Y$) aumenta a medida que pasa el tiempo. No hay mucho intercambio de materia entre el núcleo y la envoltura, por lo que la envoltura tendrá esencialmente la misma constitución que cuando se formó el Sol.

En otras estrellas, la zona de convección se extiende hasta el núcleo, y para estas estrellas habrá más intercambio de los diferentes elementos dentro de la estrella.

Las estrellas evolucionadas (p. ej., estrellas gigantes rojas, estrellas de rama horizontal) a menudo tienen capas múltiples donde ocurren diferentes procesos de fusión nuclear. Una estrella de rama asintótica, por ejemplo, tiene un núcleo de carbono-oxígeno rodeado por una capa que quema helio, rodeado por una capa inerte de helio, rodeado por una capa que quema hidrógeno, rodeado por una envoltura muy grande que consiste principalmente en hidrógeno.

Para la materia no degenerada, la densidad depende de la presión. Cuanto más profundo desciendes en la estrella, mayor es la presión y, por lo tanto, mayor es la densidad.