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A '''termosfera''' está localizada acima da [[mesopausa]], sua [[temperatura]] aumenta com a altitude rápida e monotonicamente até onde a [[densidade]] das moléculas é tão pequena e se movem em trajetórias aleatórias tal, que raramente se chocam. É a camada onde ocorrem as [[Aurora polar|auroras]] e onde orbita o [[Ônibus Espacial|Vaivém Espacial]] (Ônibus Espacial).
 
Também chamada de [[quimiosfera]] esta camada da [[atmosfera]] vai desde 80, 85 km, até aproximadamente 640 km de altitude, em relação à superfície do [[planeta]] [[Terra]]. Os [[átomos]] isolados de [[oxigênio]] e [[nitrogênio]] reagem devida radiação ultravioleta, raios-x e radiação gama provindos do Sol e dissociam-se em [[íons]], formando camadas [[ionosfera|ionizadas]] que variam conforme a hora do dia, época do ano, [[vento solar]], entre outros. Na parte superior da termosfera existe a [[exosfera]], região onde as [[molécula]]s movem-se em trajetórias [[balística]]s e raramente colidem entre si. Alguns autores afirmam que, pela sua natureza o significado gás não tem mais sentido.