Куда - не знаю, а как высоко - пока материал, из которого сделан шарик, сможет выдерживать разницу в давлении на него изнутри и снаружи. Как только разряженность снаружи зашкалит, шарик лопнет. И никуда выше уже не полетит...))
Или останется в том слое атмосферы, плотность в которой равна плотности воздуха внутри шарика.
Я точный ответ не знаю, просто раздумываю)

шарик, наверно, улетает по пути наименьшего сопротивления)) В смысле - в сторону наименьшего давления)