Я думаю, что в дифференциальном смысле они совпадают.

В невесомости никак.

По закону Стокса колебания будут преобладать вертикальные.
В невесомости, как отметил В. Коновалов - статистически равнозначно.

Милая моя! Это делается элементарно. Берешь ТурбоПаскаль 6.0 Задаешь 500 точек массы м и радиуса эр и одну точку массы 1000 эм и радиуса 10 эр пишешь для них уравнения движения , и выводишь движение этой большой клюквы в графическом режиме. У меня уже есть похожая программка для молекул воздуха как они по высоте распределяются.

Занимаясь физикой мы должны отдавать себе отчёт, что работаем с моделями в качестве объектов, а не с самими объектами. Это в равной мере относится как к теории так и к эксперименту.
Что касается данного вопроса, то в данной модели предполагается выполнение эргодичной гипотезы и изотропности.
Ваши сомнения о нарушении изотропности в результате учёта гравитации возникают по поводу того насколько правомерны данные допущения. Вы легко
можете сделать оценку. Достаточно оценить как изменится гравитационный потенциал на длине свободного пробега частицы и посчитать какую долю он составляет по отношению к кинетической энергии частицы. Навскидку полагаю у Перрена он составлял не более 1-3%%